一种含模型参数不确定性平流层卫星的经向偏移分级控制方法

摘要

一种含模型参数不确定性平流层卫星的经向偏移分级控制方法，有七大步骤；首先对六自由度动力学模型进行参数不确定性分析，克服无法用整体反馈线性化方法直接设计平流层卫星经向偏移控制律的难点，根据平流层卫星飞行机理，从上述六自由度模型中提取出“球-绳子系统”、“绳-帆子系统”和“帆-舵子系统”中含不确定参数的级联子系统模型，再将控制问题分解为三个子问题，并基于子系统模型分别设计这三个子问题的控制律。分别选取三个级联子系统控制器参数，使“帆-舵子系统”的响应速度快于“绳-帆子系统”，且“绳-帆子系统”的响应速度快于“球-绳子系统”，最终在含模型参数不确定性的情况下可靠地实现平流层卫星经向偏移的高精度控制。

主权项

一种含模型参数不确定性的平流层卫星经向偏移分级控制方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一选取控制模型，这里采用一种平流层卫星六自由度动力学模型；步骤二分析模型参数不确定性，其中主要考虑惯性参数和气动参数的不确定性；步骤三从六自由度动力学模型中分别提取出“球‑绳子系统”、“绳‑帆子系统”和“帆‑舵子系统”模型，并定义组合参数；步骤四基于“球‑绳子系统”模型用自适应控制方法设计跟踪平流层卫星经向期望轨迹所需的系绳侧偏角；步骤五基于“绳‑帆子系统”模型用反馈线性化方法设计跟踪系绳侧偏角所需的气动帆偏航角；步骤六基于“帆‑舵子系统”模型用滑模控制方法设计跟踪气动帆偏航角所需的方向舵偏角；步骤七选取相应子系统的控制器参数使得“绳‑帆子系统”的响应速度快于“球‑绳子系统”，而“帆‑舵子系统”的响应速度快于“绳‑帆子系统”。