多星姿态协同中的几何鲁棒控制

针对多星系统的姿态协同控制问题,通过不变扩展卡尔曼滤波(invariant extended Kalman filter,InEKF)对航天器进行姿态估计,将航天器的姿态估计与传递矩阵独立;结合无向通信拓扑构建多星特殊正交群(special orthogonal group,SO(3))姿态模型,推导SO(3)上姿态协同误差。然后,基于SO(3)提出基于一致性理论的姿态协同控制算法。其中,利用径向基函数神经网络对虚拟扰动进行拟合补偿,所提出的算法考虑空间扰动,以保证协同控制器适用于整个姿态空间,实现多星姿态协同、跟踪期望姿态和执行器能力约束下的协同。根据LaSalle不变集理论对系统进行分析,证明系统具有全局渐近稳定性。最后,利用六星航天器系统校验了所提姿态协同控制算法的有效性。

基于降维观测器的非最小相位系统的快速故障估计

针对传统的基于自适应观测器的故障诊断方法不适用于非最小相位系统的问题,本文基于降维观测器提出了一种新的自适应故障估计方法.首先引入特殊坐标基(special coordinate basis,SCB)变换,可以方便地求出误差系统的不变零点.其次对于变换之后的系统,基于降维观测器提出了一种新的快速故障估计方法,目的在于提高故障估计的性能,即故障估计的快速性和准确性.最后仿真验证了此方法的有效性.