剛性航天器的預定義時間滑?？刂?/h1>

2022-01-24 04:51:18賽華陽徐振邦張恩陽

光學精密工程 訂閱 2021年12期 收藏

關鍵詞：實驗系統

賽華陽，徐振邦，賀 帥，張恩陽，秦 超

（1.中科院長春光學精密機械與物理研究所 中科院空間光學系統在軌制造與集成重點實驗室，吉林 長春 130033；2.中國科學院大學，北京 100049；3.中國科學院大學材料與光電研究中心，北京 100049）

1 引言

近年來，航天器的姿態跟蹤問題由于在空間應用中的重要作用而得到了廣泛的研究［1-2］。航天器的姿態調整是一個復雜的控制問題，因為其存在相互作用的非線性運動學和動力學模型，以及空間環境中不可預測的外界擾動［3-4］。

滑?？刂疲⊿liding Mode Control，SMC）是處理具有不確定性和外界擾動的非線性系統的最有效的方法之一［5］。由于其對系統不確定性和外界干擾的強魯棒性，SMC 已被廣泛應用到航天器的姿態控制中。但傳統的SMC 算法只能獲得漸近穩定的結果，這意味著航天器的姿態跟蹤誤差需要很長的時間才能收斂到平衡點，而許多任務要求航天器實現快速的姿態調整［6］。為了滿足這一要求，有限時間控制的概念被提出，它可以提高系統誤差的收斂速度，使其在有限的時間內收斂。終端滑?？刂凭褪且环N典型的有限時間控制方法，其中，一種新型的非奇異終端滑模控制（Non-singular Terminal Sliding Mode Con?trol，NTSMC）已經被應用到航天器的姿態調整中［7］。但有限時間控制方案的收斂時間依賴于系統的初始狀態，因此難以提前獲得航天器準確的姿態穩定時間界限。與有限時間控制方案不同的是，固定時間控制可以保證系統的收斂時間獨立于系統的初始值，即系統收斂時間的上界是一個不依賴于系統初始狀態的常數［8］?！?br>

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