基于改进Kinky Inference的输出调节自适应无拖曳控制

在空间引力波探测任务中,航天器内部检验质量因存在载荷硬件噪声、环境噪声及微推力器耦合噪声等复杂干扰,影响其无拖曳控制精度,难以实现超净、超稳控制需求。提出一种基于惰性适配Lipschitz常数Kinky Inference (LACKI)的航天器自适应无拖曳控制方法,运用监督学习规则实现先验知识不足、样本数据存在损坏时外界干扰的逼近和抑制,及基于输出调节的模型参考自适应控制(MRAC)方法实现检验质量精确的无拖曳控制。数值仿真验证了无拖曳控制中敏感轴平动和转动自由度的状态响应性能及LACKI规则针对外界干扰的估计效果,通过与常规线性控制方法的对比,验证了所提方法对于提高无拖曳控制精度的有效性。

基于干扰观测器的空间惯性传感器自适应控制

针对空间引力波探测航天器内部惯性传感器超高精度控制问题,提出一种基于干扰观测器的自适应控制方案,应用于探测航天器内部双检验质量静电悬浮控制,为探测任务提供高精度惯性基准。基于对系统附加干扰的观测与反馈,来设计干扰观测器实现对系统驱动噪声及非驱动噪声的分别估计;基于反步控制结构设计,基于神经网络的自适应反馈控制器,实现闭环噪声抑制与传感器电压驱动的非线性不确定性逼近。利用Lyapunov方法分析各闭环信号的收敛性,通过数值仿真来验证所提方案相比传统控制方案有更好地的稳定性,在探测频段内,非敏感轴各自由度闭环位移噪声水平达到10^(-15)m/s^(2)/Hz^(1/2)量级,残余加速度噪声水平达到10^(-14)m/s^(2)/Hz^(1/2)量级。相比常规状态反馈控制方案,噪声抑制性能提升约60%。