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带有磁性轴承连接的旋转附件的柔性航天器的固定时间滑模姿态控制。 (英语) Zbl 1489.93019号

摘要:本研究的重点是柔性航天器的姿态控制,该航天器由旋转附件、磁性轴承和能够携带柔性太阳能电池板的卫星平台组成。利用拉格朗日方法建立了航天器的运动学和动力学模型,以描述航天器系统及其连接部件的平移和旋转。基于磁轴承磁间隙的变化,采用等效刚度和阻尼方法,建立了五自由度主动磁轴承动力学的简化模型,针对航天器各部件提出了一种定时滑模控制方法,以调整主动磁轴承的磁间隙,实现柔性太阳能电池板的稳定旋转,为航天器附件获得高惯量,并精确控制姿态。最后,将所提出的固定时间控制方法的数值模拟结果与比例微分控制方法的数值模拟结果进行了比较,以证明所提出的控制律的优越性和有效性。

MSC公司:

93B12号机组 可变结构系统
93立方厘米 控制理论中的应用模型
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Z、 一类非线性分数阶系统的稳定性分析。动态。,861023-1033(2016)·Zbl 1349.93335号 ·doi:10.1007/s11071-016-2943-6
[2] J、 基于确定性Q-SLP算法的PID控制器自整定设计,IEEE Access,850010-50021(2020)·doi:10.1109/ACCESS.2020.2979810
[3] Q、 使用小增益方法对具有未建模动态和输入饱和的非线性系统进行自适应模糊控制,IEEE Trans。系统。Man Cybern,47,1979-1989(2017)·doi:10.1109/TSMC.2016.2586108
[4] N、 具有完全未知动力学和复杂输入非线性的无人机基于Nussbaum的自适应模糊跟踪控制,国际模糊系统杂志。,20, 259-268 (2018) ·文件编号:10.1007/s40815-017-0387-x
[5] H、 一类肿瘤抗血管生成数学模型的最优控制的鲁棒性,Math。Biosci公司。工程师,8,355-369(2011)·Zbl 1259.92053号 ·doi:10.3934/mbe.2011.8.355
[6] J.Jang,K.Jang,H.Kwon,J.Lee,基于集合卡尔曼滤波和微分进化的HBV模型反馈控制,数学。Biosci公司。《工程师》,(2018),667-691。doi:<a href=“http://dx.doi.org/10.3934/mbe.2018030“target=”_blank“>10.3934/mbe.2018030</a>·Zbl 1406.92353号
[7] L.Chen、Y.Zhu、C.K.Ahn。具有量化测量的切换系统基于自适应神经网络的观测器设计,IEEE Trans。神经网络。学习系统</i> ,(2021年)。doi:<a href=“http://dx.doi.org/10.1109/TNNLS.20213131412“target=”_blank“>10.1109/TNNLS.20213131412</a>。
[8] P、 基于优化神经网络的四电机扰动滑模控制,数学。Biosci公司。工程师,18,1774-1793(2021)·Zbl 1471.93054号 ·doi:10.3934/mbe.2021092年
[9] W、 非线性随机奇异半马尔可夫跳跃系统的滑模控制,IEEE Trans。自动化。控制。,65, 361-368 (2020) ·Zbl 1483.93612号 ·doi:10.1109/TAC.2019.2915141
[10] M、 具有数字通信约束的故障估计滑模观测器,IEEE Trans。自动化。控制。,63, 3434-3441 (2018) ·兹比尔1423.93419 ·doi:10.1109/TAC.2018.2794826
[11] 十、 中国对地观测卫星项目概述,IEEE Geosci。遥感杂志,3113-129(2015)·doi:10.1109/MGRS.2015.2467172
[12] A.T.A.Peijnenburg,J.P.M.Vermeulen,J.van Eijk,磁悬浮系统与传统轴承系统的比较,微电子,83(2006),1372-1375。doi:<a href=“http://dx.doi.org/10.1016/j.mee.2006.01.248“target=”_blank“>10.1016/j.mee.2006.01.248</a>。
[13] Y、 不确定磁悬浮轴承模型的自适应PID控制研究,安徽大学科学院。科技,38,44-47(2018)·doi:10.3969/j.issn.1672-1098.2018.02.008
[14] 一、 转子/主动磁轴承系统的鲁棒控制和不平衡补偿,J.Vib。控制。,18, 817-832 (2012) ·doi:10.1177/1077546310397560
[15] 十、 基于神经网络的自适应反推控制及其在航天器姿态调节中的应用,IEEE Trans Neural Netw。学习系统。,29, 4303-4313 (2017) ·doi:10.1109/TNNLS.2017.2756993
[16] M、 受底座运动影响的主动磁轴承系统的滑模控制,机电一体化,20171-178(2010)·doi:10.1016/j.mechatronics.2009.09.010
[17] D、 主动磁轴承的终端滑模变结构控制,武汉大学。,52, 736-740 (2019) ·doi:10.14188/j.1671-8844.2019-08-012
[18] F、 带有大偏差旋转部件的航天器动力学和控制,Aero。专业科学。技术。,87207-217(2019)·doi:10.1016/j.ast.2019.02.029
[19] D、 新型永磁偏置三自由度磁轴承Sm.Sp.Elec.Mac的建模与设计。,47, 5-9 (2019) ·doi:10.3969/j.issn.1004-7018.2019.07.002
[20] Y、 考虑轴运动耦合的旋转有效载荷卫星主动磁轴承建模,J.Mech。科学。技术。,34, 4423-4437 (2020) ·doi:10.1007/s12206-020-1005-7
[21] M.J.Sidi,《航天器动力学和控制:实用工程方法》,剑桥大学出版社,1997年。doi:<a href=“http://dx.doi.org/10.2514/2.3299“target=”_blank“>10.2514/2.3299</a>。
[22] G、 具有高惯性旋转附件的刚柔耦合航天器的非奇异积分滑模姿态控制,复杂性,1,1-17(2021)·doi:10.1155/2021/8812187
[23] Y、 带旋转附件柔性航天器姿态跟踪的自适应快速非奇异终端滑模控制。专业科学。技术。,93, 1-10 (2019) ·doi:10.1016/j.ast.2019.105312
[24] X.Song,Y.Chen,基于四元数的航天器姿态控制控制与仿真,应用。机械。马特</i> ,(2013),298-301,doi:<a href=“http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.380-384.298“target=”_blank“>10.4028/www.science.net/AMM.380-384.298</a>。
[25] B、 执行器饱和下挠性航天器的自适应滑模容错姿态跟踪控制,IEEE Trans。合同。系统。技术。,20, 1605-1612 (2011) ·doi:10.1109/TCST.2011.2169796
[26] 五十、 一种基于压缩传感和神经网络Math的滚动轴承故障检测方法。Biosci公司。工程师,17,5864-5882(2020)·Zbl 1470.94063号 ·doi:10.3934/mbe.2020313年
[27] D、 利用改进的布谷鸟搜索算法(Math)从漏磁测量中重建缺陷。Biosci公司。工程师,18,1898-1925(2021)·Zbl 1491.78010号 ·doi:10.3934/mbe.2021099年
[28] N.S.Gibson,G.D.Buckner,H.Choi,F.Wu,边界模型不确定性的置信区间网络:主动磁轴承系统的实验评估//工业应用中的软计算。2005年IEEE仲夏研讨会(2005年)。doi:<a href=“http://dx.doi.org/10.1109/SMCIA.2005.1466966“target=”_blank“>10.1109/SMCI.2005.1466966</a>。
[29] A、 带有驱动器饱和和故障的刚性航天器固定时间姿态控制,IEEE Trans。合同。系统。技术。,24, 1892-1898 (2016) ·doi:10.1109/TCST.2016.2519838
[30] Y、 基于旋转矩阵的航天器姿态跟踪自适应有限时间反推控制。J.航空。,27, 375-382 (2014) ·doi:10.1016/j.cja.2014.02.017
[31] S、 机器人末端滑模连续有限时间控制。,41, 1957-1964 (2005) ·兹比尔1125.93423 ·doi:10.1016/j.automatica.2005.07.001
[32] B、 基于自适应定时滑模控制器的航天飞行器姿态控制,计算。模拟。,36, 5-8 (2019) ·doi:10.3969/j.issn.1006-9348.2019.11.004
[33] Y、 离散时间切换分段仿射系统在驻留时间约束下的多lyapunov函数分析方法,IEEE Trans。自动化。控制。,65, 2177-2184 (2020) ·Zbl 1533.93669号 ·doi:10.1109/TAC.2019.2938302
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