刚体飞行器姿态机动的模型预测控制方法

针对一类刚体飞行器的姿态机动问题,提出了一种将飞行器姿态驱动到设定姿态的模型预测控制算法。通过构造合适的控制性能指标函数,对经反馈线性化处理的飞行器姿态运动方程设计了模型预测控制器。由于预测控制的一个重要特征是能实现对设定参考点或参考轨迹的有效跟踪,因此将要解决的飞行器姿态机动问题转化为对设定姿态的跟踪问题。仿真结果表明,所提出的模型预测控制算法成功实现了飞行器的姿态机动。

带两控制器刚体飞行器的姿态镇定(英文)

已知带两控制器的刚体飞行器系统不能被连续的纯状态反馈局部渐近镇定 .有效的解决方法包括时变反馈镇定方法和非连续反馈镇定方法 .现有的时变反馈镇定方法设计均较为复杂 .已有的光滑时变反馈方法是非指数收敛的 .本文通过引入辅助变量以及采用反馈线性化技术设计出光滑时变的控制器 .该方法设计简单且保证闭环系统状态是指数收敛的 .

输入饱和受限下的刚体飞行器姿态系统的有限时间镇定

研究存在输入饱和受限下的飞行器姿态控制问题,提出一种有限时间姿态镇定方案.针对基于修改的Rodriguez参数模型的飞行器姿态控制系统,基于齐次性理论和饱和控制器设计方法,并充分利用系统的模型结构特征,设计一类饱和的有限时间姿态控制器,使得姿态可以在有限时间内被镇定到平衡点.仿真结果验证了所设计姿态控制器的有效性.

角速度约束下的刚体飞行器鲁棒有限时间姿态镇定

针对角速度状态受限条件下的刚体飞行器姿态镇定控制问题,提出一种基于扰动观测器的时变状态增益有限时间姿态控制方法.针对基于修正型罗德里格斯参数(MRPs)描述的刚体飞行器姿态控制模型,首先,利用齐次性理论并充分考虑到系统的模型结构特点,设计一种带有角速度约束项的有限时间姿态控制器,使得系统有限时间镇定;其次,在初始状态满足受限条件的情况下,角速度在任意时刻都可以被约束在期望的范围内;然后,针对存在外部干扰的姿态环动力学系统,提出一种带扰动估计补偿的复合有限时间姿态镇定控制器;最后,通过与其他两种控制方法的仿真比较,验证了所提出控制方案的有效性和优越性.