输入饱和的航天器特征点间相对位姿全状态预设性能固定时间控制

本文研究系统全状态、控制输入及响应时间受约束的航天器特征点间相对位姿跟踪控制问题,提出了一种基于非奇异终端滑模的输入饱和全状态约束固定时间控制器.首先,通过引入预设性能函数,控制器可以保证系统的瞬态和稳态性能达到全状态约束要求.其次,考虑到控制输入饱和约束和时间受限问题,提出了一种固定时间非线性饱和补偿器实时处理执行器的饱和效应,并且保证补偿器的状态在固定时间内收敛.同时,所提出的自适应律可以抑制外部干扰并保证在线估计参数的有界性.最后,基于李亚普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的固定时间稳定性.通过航天器近距离逼近操作的仿真算例,验证了该方法的有效性.