采用退步方法设计的航天器姿态倾斜机动控制

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1、万方数据2∞7年lO月北京航空靛哭大学学报Oclober2007第33卷第lO期Joumal《Beiji鹕University《Aeron8uticsandA8tfonautiesV01．33No．10采用退步方法设计的航天器姿态倾斜机动控制郑敏捷徐世杰(北京航空航天犬学宇航学院，北京l00083)摘要：采用退步控制方法设计航天器姿态倾斜机动控制律．中间控制律采用了微分方程嚣形式，避免了传统遂步控糍方法中，对中闻控割律透蠢蕊解街隶导。在毙基破土，采麓了2种方法通过推迟控制力矩峰值出现的时间来减低对执行机构输出控制力矩最大值的要求：①改炎

2、中阏控裁律酶积分初值；②采麓跟踪性能襁对较袭酶角速度按裁律．尽管第2稀方法的控制律的稳定性取决于控制器的参数，但可明确限定控制力矩的最太值。仿真结果证实了所提出控制律的有效性．关键塌：退步方法；姿态控刽；倾斜机动中图分类号：V448．2文献标识码：A文章编号：l∞l≤9酗(2007)lO—1233拱SpaeeCraftat耋itudeslewmaneuVercontroIViabaCkstepplngnlethOdZhengMiIljieXuShijie(sebool《矗墨枉糊箍旺ti秘。器铺i矗gUnive揩岭《矗e删l靴lies黼d

3、矗s如na越t主铬。霉e瑶ingl∞083，铂in曩}AbStract：ThebacksteppingcontlDlmethodwasappliedtothe鼻lewmaneuVerofthe五gid8pacecralt。Ino赫ertoavoidt

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7、le黻鑫xeo张t∞l埝憋uee鑫娃be8cetl糯lelyre—stricted．Simulationresultsilluminatethe球vailabilityofthederivedcon量rollarws．KeywO喇$：bac重￡steppingmet董lDd；8耄titndecontrol；slewmaneuver现代航天器的飞行任务经常要求姿态控裁

8、系统具备快速倾斜机动(SlewManeuver)的能力，国痰羚学者在这方面进行了广泛研究H。3。在颧斜机动的初始阶段航天器姿态存在较大的误差，所以传统的控制律一般都要求控翩系统在初始时翔提供很大的控制力矩，往往超出执行机构所能提供最大力矩的范围．为解决这一问题，文献[4]提出了一种控制参数按指数规箨变化熬控劐律，以推迟控制力矩的高峰出现的时间，尽管稳定性的证暖不够完善，健仿真结果表臻，这祥的控裁律霹以取得很好的控制效果，在保证机动的快速性的同时，大大降低7对控制力矩峰值的要求．与这一思路不同，文献[5]和[6]采用了退步控制设计方法栗解

9、决弱一阀题。文麸【5】在对最大姿态焦速度进行估计的基础上，在降低控制力矩要求的同时提高了桃动速度，其鲁棒毪也在彷真中得蓟了验证；文献[6]则采用一种非线性的函数(反正切函数)代替传统邋步控制设计过程中普遍采用的蕊单线性豳数，改善了控裁器的动态性能，使系统在姿态误差较大时也能快速收敛且不需要过大的控制量，露在误差较小对又毙缳证系统近缓线糗的特性，使系统快速收敛．收疆日期：2006一ll旬3蒹金凌蠢：莺家鑫然辩学蕊金黉懿磺基《le37∞11)作者简介：郑敏捷(1981一)，男，瓤西南昌人，博士生。zmj@姚．buM．edu．cn．万方数据1

10、234jB寒航空航天大学学报2007筇本文研究航天器扶某一静止韵初始姿态祝动到另一任务要求的稳定姿态的倾斜机动问题．文中并不局限予文黻[2】和[3】研究的绕本体坐探系菜一轴的转动，可以是绕空闻任意轴的机动．