无拖曳卫星推进器不确定性下鲁棒控制器设计

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhucejuren2011
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在现代社会中,随着科技发展水平的不断提高,航天技术的发展越来越多的与其他行业联系在一起。大地测量学、海洋气候学、天文学以及其他的许多基础科学实验的发展对航天技术提出了更高的要求。这些学科的发展要求航天器能够提供一个低干扰、高精度、运行稳定的环境。在卫星上采用无拖曳控制技术就可以搭建出一个满足低干扰、高精度要求的平台。由此,无拖曳卫星应运而生。无拖曳卫星运行于太空中,会受到很多不确定性的影响,其中推进器作为主要的执行机构,其不确定性对无拖曳卫星的控制精度影响非常大,因此本文主要考虑推进器存在不确定性下的无拖曳卫星的控制器设计。对于无拖曳卫星的控制器设计,可以采用很多控制算法,比如自适应、Backstepping、鲁棒控制等。本文将采用鲁棒控制技术进行无拖曳卫星的控制器设计,通过对不确定性进行LFT变换、建模,设计出满足高精度要求的鲁棒控制器,从而使得无拖曳卫星可以提供低干扰、高精度的运行环境。论文分别考虑了推进器存在单个不确定性和多个不确定性时鲁棒控制器的设计。首先给出了无拖曳卫星的运动学方程;接着对运动方程进行建模,得到系统的状态空间表达式,并进行LFT变换化成标准的H控制问题;最后,利用μ分析和D-K迭代设计系统的鲁棒控制器,并给出了最终仿真结果,证实了设计的正确性。
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