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《基于预显示的大时延遥操作交会相平面控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第２１卷第５期载人航天Ｖｏｌ.２１Ｎｏ.５２０１５年９月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＳｅｐ.２０１５基于预显示的大时延遥操作交会相平面控制李涛,张波,李海阳(国防科技大学航天科学与工程学院,长沙４１００７３)摘要:以时延条件下的地球轨道遥操作交会对接为背景，针对遥操作交会对接中时延引起的控制系统不稳定问题，开展了交会平移靠拢段的控制策略研究，在基于Ｃ-Ｗ方程的预测显示模型基础上，设计了平移靠拢段纵向速度曲线控制及横向位置-速度的相平面控制算法。仿真表明，该方法能有效克服大时延影响，具有较好控制效果，且算法简单可靠，易于工程实现。关键词:遥操作；交会对接；
2、相平面控制；时延中图分类号:Ｖ４４８.２文献标识码:Ａ文章编号:１６７４-５８２５(２０１５)０５-０４５６-０６ＰｈａｓｅＰｌａｎｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆＴｅｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎＲｅｎｄｅｚｖｏｕｓｗｉｔｈＬａｒｇｅＴｉｍｅＤｅｌａｙＢａｓｅｄｏｎＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅＤｉｓｐｌａｙＬＩＴａｏ，ＺＨＡＮＧＢｏ，ＬＩＨａｉｙａｎｇ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ
3、ｐｒｏｂｌｅｍｏｆｇｒｏｕｎｄ-ｂａｓｅｄｔｅｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓａｎｄｄｏｃｋｉｎｇｉｎｅａｒｔｈｏｒｂｉｔｗｉｔｈｔｉｍｅｄｅｌａｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｌａｙ-ｉｎｄｕｃｅｄｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｎｔｅｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓａｎｄｄｏｃｋｉｎｇ.Ｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｏｒｂｉｔｃｏｎｔｒｏｌｉｎｔｈｅｆｉｎａｌａｐｐｒｏａｃｈｐｈａｓｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ.ＡｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＣｌｏｈｅｓｓｙ
4、-Ｗｉｌｔｓｈｉｒｅｅｑｕａｔｉｏｎｓ.Ｔｈｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｖｅｌｏｃｉ-ｔｙｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎ-ｖｅｌｏｃｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｍｏｄｅｌ.Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｎａｌｌｅｖｉａｔｉｎｇｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｉｍｅｄｅｌａｙａｎｄｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ.Ｔｈｅａｌｇｏ
5、ｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｓｉｍｐｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ，ａｎｄｃａｎｂｅｅａｓｉｌｙｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｔｅｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓａｎｄｄｏｃｋｉｎｇ；ｐｈａｓｅｐｌａｎｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｔｉｍｅｄｅｌａｙ克服时延影响,国内外学者先后提出了“运动-等１引言[３][４]待”控制策略、基于力反馈的双边控制策略遥操作交会对接是指操作人员利用遥操作等控制方法,但在大时延情况下控制效果不够理[５]方式远程控制追踪飞行器完成与目标飞行器的想。基于此,Ｍｕｎｉｒ等提出了基于预测仿真的[１]交
6、会对接,时延条件下的控制是其面临的主要预测控制技术,并将虚拟现实技术应用于其中,难题,由于遥操作控制器与追踪飞行器空间上物很好地实现了结构化环境中的大时延遥操作。[２][６]理隔离,遥操作所依赖的测量信息及控制指令此后Ｓｈｅｒｉｄａｎ等对预测控制技术做了进一步均需经过天地测控通信系统进行编码、传输,导的研究并取得了较高的时延预测精度。在国内,[１]致整个控制回路存在一定的时延,使得操作人员针对遥操作交会,周剑勇建立了基于Ｃ-Ｗ方[２]无法实时感知远端被控对象的状态并进行及时程的状态预显示算法,张波在此基础上引入干预,大大增加了遥操作交会对接的难度。为了ｓｍｉｔ
7、ｈ预估器进行状态预测,并进一步发展了遥操收稿日期:２０１４-０８-２７ꎻ修回日期:２０１５-０７-３０作者简介:李涛(１９９０-),男,硕士研究生,研究方向为航天器总体设计与系统仿真。Ｅ-ｍａｉｌ:ｌｉｔａｏ０４２０＠１６３.ｃｏｍ第５期李涛,等.基于预显示的大时延遥操作交会相平面控制４５７作共享控制方法,他们的研究结果表明,预显示地通信链路上传到追踪器动力执行机构,动力执技术在解决遥操作时延问题上仍不失为最佳方行机构延时执行相应控制指令控制追踪器最终法。实现与目标器的交会。遥操作交会对接作为自主交会对接技术的２.２时延设定备份,对我国未来空间站建设及深空探测
8、等领域遥操作交会中的时延τ总体上分为通
