卫星编队飞行的神经网络滑模控制

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1、万方数据第27卷第6期2009年11月应用科学学报JOURNALOFAPPLIEDSCIENCES——ElectronicsandInformationEngineeringVm．27No．6NOV．2009文章编号：0255-8297(2009)06-0651—06NeuralNetwork·-BasedSlidingModeControlforSatelliteFormationFlyingGAOYou-ta01，LUYu—pin91，一，XUB021．CollegeofAutomationEngineering，Na

2、nfingUniversityo

3、AeronauticsandAstronautics．N删tng210016,China2．Collegeo{Astronautics,N喇tngUniversityolAeronauticsandAstronautics．Nanjing210016,ChinaAbstract：Thegeneraldynamicalmodelofsatelliteformationflyingisderived．Aslidingmodecontrolmethodbasedonneuralnetworksi

4、sproposedtoimprovecontrolaccuracyandrobustnessofsatelliteformationflying．Aneuralnetworkbasedonradialbasisfunctionisdesignedtomodifytheparametersofexponentreachinglawinordertogetanoptimalbalancebetweenconvergencespeedoftheslidingquantityandfuelconsumption．Exponentr

5、eachinglawwithsaturationfunctionisusedtoweakenchatteringactuatedbyun—modeleddynamicsandhighkequencyswitchingcontr01．Thesecondorderslidingquantityoftherelativepositionerrorisusedtoimprovethecontrolaccuracy．Simulationresultsshowefrectivenessoftheneuralnetwork-baseds

6、lidingmodecontrolmethod．Keywords：satelliteformationflying，slidingmodecontrol，neuralnetwork，chattering，robustnessCLCnumber：V412．4DocumentCOde：A卫星编队飞行的神经网络滑模控制高有涛1，陆宇平1，一，徐波21．南京航空航天大学自动化学院，南京2100162．南京航空航天大学航天学院，南京210016摘要：该文推导卫星编队飞行的一般相对运动动力学模型，研究将指数趋近律滑模控制与神经网络控制

7、相结合的卫星编队飞行控制方法，设计一种径向基神经网络参数调节器．实时调节指数趋近律的参数，从而取得滑动面的趋近速度和燃料消耗的最优平衡．采用指数趋近律滑模控制法，用饱和函数代替可能产生高频切换信号的开关函数，有效地削弱了滑模控制的抖动．二阶滑模控制结构保证了卫星编队的高精度控制．仿真结果表明了这一控制方法的有效性．关键词：卫星编队飞行；滑模控制；神经网络；抖振；鲁棒性Satelliteformationflying(SFF)whichbreaksthe1imitationandextendsthescopeofapplic

8、ationsofthetraditionallargesatelliteisanactiveresearcharea．SFFhasrapidlydevelopedintotheareasofspace-basedtadar．ground—basedterrestriallasercommunicationsys．tem，earthsurveillance，remotesensing，stellarimagingandastrometry．TheCOntrolsystemofSFFisrequiredtostabilizet

9、heformationinthepresenceofdisturbanceandini．tialconditionerrors．Controlalgorithmsarealsoneces-saryforestablishingandrecordiguringformations．TheLQcontrol