基于LPV模型的卫星姿态容错控制

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:q542936575
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
卫星在轨故障中,姿态控制系统故障发生次数最多,尤其是执行机构和敏感器故障。因此研究卫星姿态容错控制是非常有意义的。卫星姿态容错控制所涉及的动力学系统的非线性程度很高,并且系统参数变化范围大。而线性变参数(LPV)系统,通过系统参数的变化来体现系统的时变特性和非线性,适用于处理存在参数大范围变化的时变系统。基于此,本文针对卫星执行机构存在乘性故障的姿态容错控制问题,研究基于LPV模型的鲁棒变增益容错控制,主要内容包括以下几个部分。  建立合适的卫星姿态运动学方程和姿态动力学方程,为控制器的设计提供系统模型。根据执行机构故障的特点,对执行机构故障进行分类并建立每种故障的模型。  设计基于LPV模型的鲁棒变增益PID容错控制。针对执行机构发生乘性故障的卫星姿态控制系统,建立仿射参数依赖形式的不确定LPV模型,并设计使闭环系统仿射二次稳定的保性能变增益 PID容错控制。采用仿射二次稳定降低了基于二次稳定控制算法的保守性,保性能控制器保证闭环系统具有一定的鲁棒性能。  设计基于LPV模型的鲁棒变增益方差容错控制。针对执行机构发生乘性故障的卫星姿态控制系统,建立多胞形的不确定LPV模型,设计使闭环系统具有给定上界的稳态状态方差和区域极点约束的鲁棒变增益方差容错控制。限定闭环系统的稳态状态方差的上界可以保证系统具有所期望的性能;限定系统的极点位置范围可以保证系统瞬态特性的品质。此外,由于工程实际中,执行机构的输出常常受到一定约束,同时设计能量最优的控制器也是非常有意义的,故在鲁棒变增益方差容错控制的基础上,进一步研究输入受限的鲁棒变增益方差容错最优控制。
其他文献
目的 探讨小组焦点访谈法构建下的集束化护理干预策略对重症颅脑损伤术后气管切开患者ICU停留时间、肺部感染率、家属护理工作满意度的影响.方法 选取我院62例STBI术后气管切
近年来世界各国都对故障诊断十分重视,因为一旦在生产过程中出现故障,都有可能使机械设备整体停工,给生产等带来极大的经济损失,甚至威胁工作人员的生命安全。所以,及时发现及排除
空间细胞机器人作为自重构模块化机器人的一种具有自主改变自身形态的能力。它可以通过重新组合细胞或者组织主动改变自身的形状以适应新的环境、执行新的任务或者从毁坏状态
随着航天科技的发展,空间可展开机构应运而生,其中空间可展开支撑臂研究最早,应用最为广泛。空间可展开支撑臂作为一维线性体系,在太空探索任务中主要用来支撑太阳能展开帆板、太
绳系卫星作为一种新型航天系统,由于存在实际结构进行相互连接,在某些方面拥有优良的特性,具有非常重要的工程应用意义。绳系卫星的主要研究集中在模型和控制方面,本文借鉴前
光纤光栅传感器具有很多其他传统传感器无法比拟的优点,使其受到了很多方面的关注,在很多领域都开展了光纤光栅传感的研究。本文概述了光纤光栅传感的发展情况,以及现阶段的应用
在航空航天领域,转动惯量参数对于飞行器姿态、轨道等各项控制有着重要的意义。随着武器装备技术的发展,对于大型飞行器的控制精度要求日益增高,对大型复杂结构转动惯量测量
根据美国国家航天局的统计,有90%的航空航天任务的失败都是由于热能无法及时传递而导致一些电子元器件失效所致,相变材料可以通过相变的方式吸收跟释放能量,将温度维持在相变点
本文针对一种考虑边界层转捩的高超声速二元进气道开展了型面几何参数和来流参数对边界层转捩和进气道性能影响的规律性研究。  首先,研究了压缩角角度、压缩面前缘钝化半径
相比于传统的化学推进系统,小推力推进系统因其比冲高、工作时间长、体积小和精度高等优势,在航天领域受到了越来越广泛的关注。特别是美国全电推进卫星“深空一号”发射成功以