×

执行器失效和饱和情况下多挠性航天器分布式姿态控制。 (英文) Zbl 1373.93233号

摘要:本文解决了柔性航天器编队在执行器失效和饱和约束下的姿态一致性问题。基于李亚普诺夫稳定性理论和图论,设计了三种有见地的分布式一致性控制律。利用自适应更新参数对航天器柔性附件的诱发振动进行在线补偿。多航天器系统的姿态一致性可以通过有限的信息传输实现。分布式控制器避免了柔性附件的模态变量,以减少航天器的有效载荷。此外,通过应用开关控制方案,抑制了执行器饱和问题。数值仿真表明,尽管存在建模不确定性、外部干扰、执行器失效故障和附加故障同时发生,该控制器仍能保证姿态一致性。

MSC公司:

93C85号 控制理论中的自动化系统(机器人等)
93D05型 李亚普诺夫和控制理论中的其他经典稳定性(拉格朗日、泊松、(L^p、L^p)等)
93立方厘米 控制理论中的非线性系统
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Yang,D.P.,Chen,Z.,Liu,X.D.:具有有界未知输入先导的多航天器分布式自适应姿态跟踪。国际J控制自动。系统。11, 1-9 (2013) ·doi:10.1007/s12555-012-9201-6
[2] Chen,M.Z.Q.,Zhang,L.,Su,H.,Chen,G.:修正代数Riccati方程的稳定解和参数依赖性及其在离散时间网络同步中的应用。IEEE传输。自动。控制60,228-233(2016)·Zbl 1359.93271号 ·doi:10.1109/TAC.2015.2434011
[3] Qian,Y.F.,Wu,X.Q.,Lv,J.H.,Lu,J.A.:具有非线性动力学和时滞的二阶多智能体系统的共识。非线性Dyn。78, 495-503 (2014) ·兹比尔1314.93028 ·doi:10.1007/s11071-014-1456-4
[4] Zhao,Y.、Liu,Y.,Li,Z.、Duan,Z.:线性动力系统生成的多个信号的分布式平均跟踪:基于边缘的框架。Automatica 75,158-166(2017)·Zbl 1351.93065号 ·doi:10.1016/j.automatica.2016.09.05
[5] Zhao,Y.,Liu,Y.F.:具有输出测量值的多个时变信号的分布式平均计算。国际鲁棒非线性控制杂志26,2899-2915(2016)·Zbl 1346.93049号 ·doi:10.1002/rnc.3486
[6] Wen,G.、Yu,W.、Li,Z.、Yu、X.、Cao,J.:具有高维领导者的多智能体系统的神经自适应共识跟踪。IEEE传输。赛博。(2016). doi:10.1109/TCYB.2016.2556002·Zbl 1364.93016号
[7] Ren,W.,Beard,R.W.:通过虚拟结构方法飞行航天器编队的分散方案。J.指南。控制动态。27, 73-82 (2004) ·数字对象标识代码:10.2514/1.9287
[8] Yu,W.W.,DeLellis,P.,Chen,G.,Bernardo,M.,Kurth,J.:复杂网络中同步的分布式自适应控制。IEEE传输。自动。控制57,2153-2158(2012)·Zbl 1369.93321号 ·doi:10.1109/TAC.2012.2183190
[9] Yang,D.P.,Ren,W.,Liu,X.D.:多拉格朗日系统安全壳控制的全分布自适应滑模控制器设计。系统。控制Lett。72, 44-52 (2014) ·Zbl 1297.93047号 ·doi:10.1016/j.sysconle.2014.07.006
[10] Dong,X.G.,Cao,X.B.,Zhang,J.X.,Shi,L.:卫星编队飞行的鲁棒自适应控制律。《汽车学报》。罪。39, 128-137 (2013) ·doi:10.1016/S1874-1029(13)60015-4
[11] Zhao,L.,Jia,Y.M.:使用非奇异快速终端滑动模式的航天器编队分散自适应姿态同步控制。非线性Dyn。78, 2779-2794 (2014) ·Zbl 1331.93121号 ·doi:10.1007/s11071-014-1625-5
[12] Wu,Y.H.,Cao,X.B.,Zheng,P.F.,Zeng,Z.K.:卫星编队的基于变结构的分散相对姿态协调控制。IEEE航空公司。电子。系统。Mag.27,18-25(2012)·doi:10.1109/MAES.2012.6397659
[13] Wu,B.L.,Wang,D.W.,Poh,E.K.:航天器编队中姿态同步的分散滑模控制。《国际鲁棒非线性控制杂志》23,1183-1197(2013)·Zbl 1271.93036号 ·doi:10.1002/rnc.2812文件
[14] Abdessameud,A.,Tayebi,A.:无速度测量的一组航天器的姿态同步。IEEE传输。自动。控制54,2642-2648(2009)·Zbl 1367.93413号 ·doi:10.1109/TAC.2009.2031567
[15] Liu,Y.F.,Geng,Z.Y.:车辆在水平面上的有限时间最优编队跟踪控制。非线性Dyn。76, 481-495 (2014) ·Zbl 1319.93018号 ·doi:10.1007/s11071-013-1141-z
[16] Liu,Y.F.,Zhao,Y.,Chen,G.R.:多车辆的有限时间编队跟踪控制:运动规划方法。《国际鲁棒非线性控制杂志》26,3130-3149(2016)·Zbl 1346.93028号 ·doi:10.1002/rnc.3496
[17] Yang,X.X.,Wu,Z.Y.,Cao,J.D.:具有不一致不连续节点的复杂网络的有限时间同步。非线性Dyn。73, 2313-2327 (2013) ·Zbl 1281.34100号 ·doi:10.1007/s11071-013-0942-4
[18] Lu,K.F.,Xia,Y.Q.:有限时间收敛的刚性航天器自适应姿态跟踪控制。Automatica 49、3591-3599(2013)·Zbl 1315.93045号 ·doi:10.1016/j.automatica.2013.09.001
[19] Lu,K.F.,Xia,Y.Q.:刚性航天器的有限时间姿态稳定。《国际鲁棒非线性控制》25,32-51(2015)·Zbl 1305.93178号 ·doi:10.1002/rnc.3180文件
[20] Lu,K.F.,Xia,Y.Q.,Fu,M.Y.,Yu,C.M.:具有驱动器故障和饱和约束的刚性航天器的自适应有限时间姿态稳定。《国际鲁棒非线性控制杂志》26,28-46(2016)·Zbl 1333.93209号 ·doi:10.1002/rnc.3289
[21] Du,H.B.,Li,S.H.,Qian,C.J.:航天器的有限时间姿态跟踪控制及其在姿态同步中的应用。IEEE传输。自动。对照组572711-2717(2011)·Zbl 1368.70036号 ·doi:10.1109/TAC.2011.2159419
[22] Zhou,J.K.,Hu,Q.L.,Friswell,M.I.:卫星编队飞行的分散有限时间姿态同步控制。J.指南。控制动态。36, 185-195 (2013) ·数字对象标识代码:10.2514/1.56740
[23] Meng,Z.Y.,Ren,W.,You,Z.:多刚体的分布式有限时间姿态控制。Automatica 46,2092-2099(2010)·Zbl 1205.93010号 ·doi:10.1016/j.automatica.2010.09.005
[24] Ren,W.,Beard,R.W.,Atkins,E.M.:多飞行器协同控制中的信息共识。IEEE控制系统。Mag.27,71-82(2007)·doi:10.1109/MCS.2007.338264
[25] Xia,K.W.,Huo,W.:具有不确定性的航天器交会对接鲁棒自适应反推神经网络控制。非线性Dyn。84, 1683-1695 (2016) ·Zbl 1354.93140号 ·doi:10.1007/s11071-016-2597-4
[26] Sun,L.,Huo,W.:自主航天器近距离机动的具有L2增益性能的自适应鲁棒控制。J.太空船。火箭53、249-257(2016)·doi:10.2514/1.A33359
[27] Du,H.B.,Li,S.H.:一组挠性航天器的姿态同步控制。Automatica 50,646-651(2014)·Zbl 1364.93016号 ·doi:10.1016/j.automatica.2013.1.022
[28] Du,H.B.,Li,S.H.:具有通信延迟的挠性航天器的姿态同步。IEEE传输。自动。控制61,3625-3630(2016)·Zbl 1359.93337号 ·doi:10.1109/TAC.2016.2525933
[29] Du,H.B.,Chen,M.Z.Q.,Wen,G.H.:采用刚性和柔性航天器编队航天器的领先姿态共识。J.指南。控制动态。39, 941-948 (2016)
[30] Zou,A.M.,Kumar,K.D.:执行器故障下航天器编队飞行的鲁棒姿态协调控制。J.指南。控制动态。35, 1247-1255 (2012) ·数字对象标识码:10.2514/1.55218
[31] Wu,B.L.,Wang,D.W.,Poh,E.K.:执行器故障下航天器姿态同步的分散滑模控制。《宇航员学报》。105, 333-343 (2014) ·doi:10.1016/j.天文.2014.10.011
[32] 周,N.,夏,Y.Q.:航天器有限时间姿态同步的分布式容错控制设计。国际鲁棒非线性控制杂志26,2994-3017(2016)·Zbl 1346.93144号
[33] 医学博士舒斯特:态度表征调查。J.宇航员。科学。41, 439-517 (1993)
[34] Gennaro,S.D.:挠性航天器的输出姿态跟踪。Automatica自动化38,1719-1726(2002)·Zbl 1011.93522号 ·doi:10.1016/S0005-1098(02)00082-1
[35] Huang,L.:稳定性和鲁棒控制的基础。科学出版社,北京(2003)
[36] Shen,H.,Wu,Z.G.,Park,J.H.:具有随机发生不确定性和传感器故障的半马尔可夫跳跃系统的可靠混合无源和H_∞滤波。国际鲁棒非线性控制杂志25,3231-3251(2015)·Zbl 1338.93378号 ·doi:10.1002/rnc.3255
[37] Shen,H.,Park,J.H.,Wu,Z.G.:执行器故障的Takagi-Sugeno模糊系统的有限时间可靠L\[2-L\]L\[2_L\infty/H\infty \]L∞/H∞控制。IET控制理论应用。8, 688-696 (2014) ·doi:10.1049/iet-cta.2013.0486
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。