挠性航天器的退步直接自适应姿态跟踪控制 被引量：9

1

作者 刘敏 徐世杰 韩潮 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1697-1705,共9页

针对参数不确定的挠性航天器姿态跟踪控制问题,提出了一种退步直接自适应控制算法。首先验证了挠性航天器动力学子系统的近似严格正实性,并设计了具有理想控制性能的参考模型;然后对以姿态四元数描述的运动学子系统设计常系数输出反馈... 针对参数不确定的挠性航天器姿态跟踪控制问题,提出了一种退步直接自适应控制算法。首先验证了挠性航天器动力学子系统的近似严格正实性,并设计了具有理想控制性能的参考模型;然后对以姿态四元数描述的运动学子系统设计常系数输出反馈中间控制律,使航天器姿态四元数输出渐近跟踪参考模型输出;最后退一步,对具有参数不确定特性的动力学子系统,基于非线性直接自适应控制理论和Lyapunov稳定性理论,设计了退步直接自适应姿态跟踪控制器,并证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,所提控制方法能有效抑制挠性附件的振动,对挠性航天器的控制是有效的。 展开更多

关键词 挠性航天器 不确定性 姿态控制 退步控制 非线性直接自适应控制 正实性

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光纤陀螺随机漂移测试及分析 被引量：11

2

作者 王海 陈家斌 +2 位作者 黄威 张延顺 汤继强 《光学技术》 CAS CSCD 2004年第5期623-624,627,共3页

要实现光纤陀螺在高精度惯性导航领域的应用,抑制随机漂移是需解决的一个重要问题。光纤陀螺的随机漂移包含不同分量,分析不同的分量的特性及其产生的根源,是进行补偿的前提。设计了光纤陀螺数据采集系统,采集了光纤陀螺静态数据。应用A... 要实现光纤陀螺在高精度惯性导航领域的应用,抑制随机漂移是需解决的一个重要问题。光纤陀螺的随机漂移包含不同分量,分析不同的分量的特性及其产生的根源,是进行补偿的前提。设计了光纤陀螺数据采集系统,采集了光纤陀螺静态数据。应用Allan方差法,求出了光纤陀螺随机漂移中的噪声分量,并分析了各项噪声来源、特性,指出了抑制噪声方法。 展开更多

关键词 光纤陀螺 随机漂移 ALLAN方差

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挠性航天器姿态机动直接自适应主动振动控制 被引量：5

3

作者 刘敏 徐世杰 韩潮 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期285-289,共5页

针对具有压电陶瓷自敏执行机构的挠性航天器,基于直接自适应控制方法,设计了姿态机动主动振动控制器.首先,验证了在执行机构与敏感器同位安装时,挠性航天器系统的近似严格正实性;然后,设计了挠性航天器的直接自适应姿态机动主动振动控制... 针对具有压电陶瓷自敏执行机构的挠性航天器,基于直接自适应控制方法,设计了姿态机动主动振动控制器.首先,验证了在执行机构与敏感器同位安装时,挠性航天器系统的近似严格正实性;然后,设计了挠性航天器的直接自适应姿态机动主动振动控制器,使得航天器输出渐近跟踪具有理想控制性能的参考模型输出;最后,在多组仿真条件下进行了挠性航天器直接自适应姿态机动控制数值仿真.理论分析与仿真结果表明,该方法对航天器惯量和挠性附件模态的不确定性具有强鲁棒性,能够实现对多阶模态的同时控制,对挠性航天器的姿态机动主动振动控制是有效的. 展开更多

关键词 挠性航天器 姿态机动 直接自适应控制 振动抑制

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控制输入受限情况下卫星姿态的鲁棒自适应控制 被引量：5

4

作者 王景 刘良栋 李果 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期588-593,共6页

卫星通常工作在各种扰动环境中,包括参数不确定性和非参数不确定性。工程实践中碰到的另一个重要问题是控制输入受限。考虑存在参数不确定性和非参数不确定性,研究控制输入受限情况下卫星的姿态控制问题,设计了一种鲁棒自适应控制器,证... 卫星通常工作在各种扰动环境中,包括参数不确定性和非参数不确定性。工程实践中碰到的另一个重要问题是控制输入受限。考虑存在参数不确定性和非参数不确定性,研究控制输入受限情况下卫星的姿态控制问题,设计了一种鲁棒自适应控制器,证明了姿态控制系统是全局一致最终有界稳定。仿真结果验证了该控制器的有效性。 展开更多

关键词 卫星 自适应控制 鲁棒控制 姿态控制

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挠性航天器退步自适应姿态机动及主动振动控制 被引量：5

5

作者 刘敏 杨军 +1 位作者 李学林 徐世杰 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2015年第1期9-14,共6页

针对带有分布式压电陶瓷执行机构的挠性航天器姿态机动与主动振动控制问题,提出了一种退步直接自适应一体化控制方法.首先,建立了挠性航天器姿态机动与主动振动控制的模型,并分析了动力学子系统的近似严格正实性;然后,采用退步直接自适... 针对带有分布式压电陶瓷执行机构的挠性航天器姿态机动与主动振动控制问题,提出了一种退步直接自适应一体化控制方法.首先,建立了挠性航天器姿态机动与主动振动控制的模型,并分析了动力学子系统的近似严格正实性;然后,采用退步直接自适应控制方法,设计了挠性航天器的姿态机动主动振动控制器,并证明了控制闭环系统的稳定性;最后,进行了不同仿真条件下的数学仿真验证.理论分析与数学仿真结果表明,该控制方法不依赖航天器参数,对系统参数不确定性具有强鲁棒性,能有效抑制挠性附件的振动,对挠性航天器的控制是有效的. 展开更多

关键词 挠性航天器 姿态机动 主动振动控制 直接自适应控制

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小卫星的自适应姿态控制 被引量：4

6

作者 王景 刘良栋 张笃周 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期17-23,共7页

分析了小卫星的姿态动力学及运动学方程 ;利用姿态动力学方程为一动力学参数矢量的线性函数这一事实 ,考虑存在参数不确定性 ,提出了一种自适应控制方法 ;证明了这种方法可以保证控制系统全局渐近稳定。仿真结果验证了该方法的有效性。

关键词 自适应控制 姿态控制 小型卫星 仿真

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改进的快速扩展随机树在航迹规划中的应用 被引量：5

7

作者 周克强 高晓光 白奕 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1538-1540,共3页

通过在快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree)算法的基础上融入状态-时间空间(state-timespace)的思想,使改进后的算法能够有效地处理动态环境中的航迹规划问题。仿真试验首先采用四元素法建立航天飞行器的六自由度动力学模型... 通过在快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree)算法的基础上融入状态-时间空间(state-timespace)的思想,使改进后的算法能够有效地处理动态环境中的航迹规划问题。仿真试验首先采用四元素法建立航天飞行器的六自由度动力学模型,在三维空间中验证该算法搜索高维空间的能力。其次运用改进的算法在动态环境中进行航迹规划试验,证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 快速扩展随机树 状态-时间空间 航迹规划

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一种深空探测器自主天文导航新方法及其可观测性分析 被引量：8

8

作者 宁晓琳 房建成 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期286-292,共7页

天文导航是一种适用于深空探测器的完全自主的导航方法.与传统的直接利用天体观测信息进行滤波的方法不同,针对深空探测器,提出了一种首先利用天文观测信息通过几何解算得到一个初步的定位结果,再结合轨道动力学方程利用多模自适应(MM)... 天文导航是一种适用于深空探测器的完全自主的导航方法.与传统的直接利用天体观测信息进行滤波的方法不同,针对深空探测器,提出了一种首先利用天文观测信息通过几何解算得到一个初步的定位结果,再结合轨道动力学方程利用多模自适应(MM)滤波方法对初步结果进行再处理的自主天文导航新方法.仿真计算的结果表明,该方法可以明显提高导航定位精度,同时从可观测性和可观测度的角度,分析了应用该方法提高导航定位精度的原因和机理. 展开更多

关键词 自主天文导航 深空探测器 多模自适应 可观测性

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基于Hill方程近地卫星模型预测轨道保持方法 被引量：4

9

作者 王信峰 李言俊 侯黎强 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第22期6273-6277,共5页

近地卫星偏离标称轨道的过程可以表示为该卫星和一个在标称轨迹上运行的"虚"卫星的相对运动,服从Hill方程。在此基础上建立一种在线控制方法,利用模型预测控制(MPC)进行轨道优化和偏差消除,使用多变量优化的控制算法,将控制... 近地卫星偏离标称轨道的过程可以表示为该卫星和一个在标称轨迹上运行的"虚"卫星的相对运动,服从Hill方程。在此基础上建立一种在线控制方法,利用模型预测控制(MPC)进行轨道优化和偏差消除,使用多变量优化的控制算法,将控制量的大小与轨道器的轨道偏差联系起来,形成反馈系统,通过给出开环和前馈-反馈闭环两种形式的控制方程,建立基于甚小推力发动机多次点火的轨道控制方法,从而确定控制量将卫星轨道实时保持在偏差管道内。 展开更多

关键词 近地卫星 Hill方程 模型预测控制 轨道控制

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大气湍流对遥感系统分辨力的影响 被引量：6

10

作者 阎吉祥 俞信 《光学技术》 EI CAS CSCD 2004年第1期68-69,共2页

以平面波为例,分别针对较弱和较强的湍流模型,通过计算到达角起伏讨论了高空光学遥感系统由大气湍流引起的地面图像分辨力问题。结果表明,对于给定的遥感系统口径和高度,较强湍流引起的图像分辨力的1cm左右;而较强湍流引起的图像分辨力... 以平面波为例,分别针对较弱和较强的湍流模型,通过计算到达角起伏讨论了高空光学遥感系统由大气湍流引起的地面图像分辨力问题。结果表明,对于给定的遥感系统口径和高度,较强湍流引起的图像分辨力的1cm左右;而较强湍流引起的图像分辨力则可达10cm量级。对于自身的地面分辨力具有m的量级的传统光学遥感系统,上述影响并不明显。对于现代高辨力光学遥感系统,这种影响便不容忽略,特别是对较强的湍流,往往需要用自适应光学等方法加以补偿。 展开更多

关键词 光学遥感 大气湍流 图像分辨力 自适应光学 遥感系统

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微小卫星低可观测外形飞行姿态规划 被引量：3

11

作者 苏抗 周建江 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期720-728,共9页

为提高在轨微小卫星的使用效能及生存能力,提出一种微小卫星低可观测外形飞行姿态规划算法。根据微小卫星雷达散射截面(RCS)、轨道及雷达威胁特性,建立了可进行长时间内最佳飞行姿态规划的数学模型,设计了低计算复杂度的链表式个体结构... 为提高在轨微小卫星的使用效能及生存能力,提出一种微小卫星低可观测外形飞行姿态规划算法。根据微小卫星雷达散射截面(RCS)、轨道及雷达威胁特性,建立了可进行长时间内最佳飞行姿态规划的数学模型,设计了低计算复杂度的链表式个体结构及进化规划策略,并实现了算法对高威胁区优化规划的能力。同时,算法低迭代步长下的快速收敛特性以及进化中规划精度及计算量可变的设计,也使其可灵活应用于不同的规划任务。仿真结果表明,算法可有效降低S波段及甚高频(VHF)波段雷达对微小卫星的威胁性,满足微小卫星低可观测外形飞行姿态规划的需求。 展开更多

关键词 姿态规划 微小卫星 低可观测性 进化策略 雷达散射截面 探测概率

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基于分层的SVDDBN的空间作战决策研究 被引量：3

12

作者 樊昊 高晓光 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期349-354,共6页

为了实现空间作战平台在不确定知识基础上的快速自主智能攻击决策,以天基反卫星作战为背景,提出利用分层的变结构离散动态贝叶斯网络(SVDDBN)来建立攻击决策的图形模型,给出了该模型的推理算法公式和用于攻击决策的变结构网络参数的自... 为了实现空间作战平台在不确定知识基础上的快速自主智能攻击决策,以天基反卫星作战为背景,提出利用分层的变结构离散动态贝叶斯网络(SVDDBN)来建立攻击决策的图形模型,给出了该模型的推理算法公式和用于攻击决策的变结构网络参数的自适应生成算法。在此基础上设定初始条件进行模型算法的仿真验证,试验结果证明了本文提出的算法的可行性,它可以使空间作战平台利用打击链前端传来的经过模糊处理数据进行快速的推理决策,从而使空间作战平台具有有效的自主化决策能力。 展开更多

关键词 空间作战决策 分层变结构离散动态贝叶斯网络 空间作战平台

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基于TSC695-FPGA架构的空间扫描运动控制系统设计 被引量：2

13

作者 朱钰 付晶 韩昌佩 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第20期4965-4969,共5页

提出一种新型空间扫描运动控制系统TSC695—FPGA架构设计方案。方案以空间级32位浮点处理器TSC695为算法处理器,以XCV600 FPGA作为脉宽调制波形发生器和采样/通讯数据管理器,结合了TSC695的浮点运算单元和检错/纠错模块,以及FPGA的并行... 提出一种新型空间扫描运动控制系统TSC695—FPGA架构设计方案。方案以空间级32位浮点处理器TSC695为算法处理器,以XCV600 FPGA作为脉宽调制波形发生器和采样/通讯数据管理器,结合了TSC695的浮点运算单元和检错/纠错模块,以及FPGA的并行处理能力。实验证明,与传统的工业控制芯片相比,该架构能够显著提高空间扫描控制系统的可靠性和控制精度。 展开更多

关键词 TSC695 FPGA 空间扫描 运动控制系统

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基于改进趋近律的模糊自适应滑模控制的导弹姿态控制系统 被引量：6

14

作者 米文鹏 刘新学 +1 位作者 洪成华 杨建飞 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2009年第1期15-19,共5页

针对导弹姿态控制系统的参数具有时变性和不确定性的特点,设计了一种具有指数趋近律的变结构控制器。为克服常规指数趋近律的抖动现象,提出了一种改进的算法。同时,针对姿态控制系统的不确定项,利用模糊逻辑系统设计切换控制项来克服其... 针对导弹姿态控制系统的参数具有时变性和不确定性的特点,设计了一种具有指数趋近律的变结构控制器。为克服常规指数趋近律的抖动现象,提出了一种改进的算法。同时,针对姿态控制系统的不确定项,利用模糊逻辑系统设计切换控制项来克服其对系统的影响。结果表明,该控制器在导弹姿态控制系统中的仿真效果较为满意。 展开更多

关键词 自适应控制 滑模变结构 模糊逻辑系统

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带有挠性附件卫星的自适应内模控制 被引量：1

15

作者 张洪华 张国峰 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期4-9,23,共7页

导出了带有“拍打”运动的挠性卫星数学模型 ,并指出模型的不确定性 ;给出了卫星姿态控制器的基本形式 ,并分析了控制器参数的选取准则以保证姿态控制系统的稳定性 ;进而利用在轨辨识在线修正控制器参数形成了卫星姿态的自适应内模控制... 导出了带有“拍打”运动的挠性卫星数学模型 ,并指出模型的不确定性 ;给出了卫星姿态控制器的基本形式 ,并分析了控制器参数的选取准则以保证姿态控制系统的稳定性 ;进而利用在轨辨识在线修正控制器参数形成了卫星姿态的自适应内模控制器。分析和仿真结果表明 。 展开更多

关键词 指向精度 稳定性 自适应内模控制 柔性航天器 挠性附件卫星

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基于单神经元自适应PID控制的航天器大角度姿态机动 被引量：8

16

作者 张世杰 曹喜滨 《上海航天》 2003年第6期9-14,共6页

针对航天器大角度姿态机动,提出了一种新的单神经元自适应比例积分差(PID)控制器设计方法。基于误差二次型最优理论推导出相应的单神经元输入权值参数调整算法,并用Lyapunov稳定性理论分析了控制系统的稳定性。所设计的控制器结构简单... 针对航天器大角度姿态机动,提出了一种新的单神经元自适应比例积分差(PID)控制器设计方法。基于误差二次型最优理论推导出相应的单神经元输入权值参数调整算法,并用Lyapunov稳定性理论分析了控制系统的稳定性。所设计的控制器结构简单、计算量小、鲁棒性好,能更好地适应航天器模型的不确定性,易于在轨实现。数学仿真结果验证控制器有效。 展开更多

关键词 航天器 单神经元自适应PID控制 大角度姿态机动 比例积分差 LYAPUNOV稳定性理论 机动控制

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基于Multi-Agent的伴星自主控制结构研究

17

作者 张健 戴金海 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期39-41,48,共4页

介绍A gen t及多A gen t系统的概念,阐述基于M u lti-A gen t实现伴星自主控制的基本思想;对现有分布式卫星系统自主控制结构进行定性分析,在此基础上针对伴星的不同应用确定相应的控制结构,并探讨复杂伴星系统分层自主控制的具体实现方... 介绍A gen t及多A gen t系统的概念,阐述基于M u lti-A gen t实现伴星自主控制的基本思想;对现有分布式卫星系统自主控制结构进行定性分析,在此基础上针对伴星的不同应用确定相应的控制结构,并探讨复杂伴星系统分层自主控制的具体实现方案;最后提出伴星自主控制的通用A gen t体系结构,适用于各种控制结构中的各颗卫星。 展开更多

关键词 伴星 自主控制结构 多AGENT系统 层次结构 通用结构

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带有可伸缩挠性附件航天器的姿态控制

18

作者 沈少萍 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2288-2291,共4页

根据特征模型的参数推算了系统实时的转动惯量,设计了基于转动惯量的黄金分割自适应控制器和逻辑微分控制器,将这两种控制器相结合对带有可伸缩挠性附件的刚体进行姿态控制,仿真结果与基于确知系统模型所设计的变系数PD控制器相比较,表... 根据特征模型的参数推算了系统实时的转动惯量,设计了基于转动惯量的黄金分割自适应控制器和逻辑微分控制器,将这两种控制器相结合对带有可伸缩挠性附件的刚体进行姿态控制,仿真结果与基于确知系统模型所设计的变系数PD控制器相比较,表明了该自适应方法控制一类时变系统的有效性。基于特征模型的自适应方法不需要知道系统具体的模型,具有很强的鲁棒性能,因此这种方法具有很重要的实际应用价值。 展开更多

关键词 特征模型 可伸缩挠性附件 黄金分割自适应控制器 转动惯量

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弹性飞翼无人机自适应反步终端滑模姿态控制 被引量：4

19

作者 冯引安 祝小平 周洲 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期42-47,共6页

针对存在非线性、强耦合、参数不确定性及外部扰动的大展弦比飞翼布局无人机刚/弹耦合动力学模型,提出了基于反步思想的自适应范数型终端滑模姿态控制策略.首先,基于李雅普诺夫稳定理论,利用反步方法设计系统的虚拟控制量和实际控制量.... 针对存在非线性、强耦合、参数不确定性及外部扰动的大展弦比飞翼布局无人机刚/弹耦合动力学模型,提出了基于反步思想的自适应范数型终端滑模姿态控制策略.首先,基于李雅普诺夫稳定理论,利用反步方法设计系统的虚拟控制量和实际控制量.其次,在虚拟控制中,采用自适应范数型滑模消除不确定项和刚/弹耦合项,并在反馈中采用非线性增益提高系统的鲁棒性和动态特性;在实际控制中,引入鲁棒自适应终端滑模项消除不确定项、刚/弹耦合项与扰动的影响,既解决了虚拟量求导的计算膨胀和实际控制量抖振问题,又提高了系统的控制精度和鲁棒性.最后,基于李雅普诺夫理论证明了跟踪误差收敛到任意小邻域.仿真结果表明：该控制方法对模型不确定性、气动弹性及阵风等外扰影响具有鲁棒性,能够实现高精度的姿态跟踪控制. 展开更多

关键词 无人机 反步法 鲁棒自适应 终端滑模 刚/弹耦合 非线性系统

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导弹稳定回路的一种简便自适应设计方法 被引量：3

20

作者 雷虎民 刘文江 楼顺天 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期306-309,共4页

给出一种简易的控制系统设计方法——标准系数法,它能够根据特征多项式方便地确定校正环节的设计参数。通过在加速度回路引入与高度成比例的放大系数,可以自适应地调节导弹稳定回路性能。研究和仿真结果表明这种方法是简单和实用的。

关键词 设计方法 导弹 稳定回路 标准系数法 自适应控制 稳定系统

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