控制理论与应用

作者：曹腾,龚华军,薛艺璇,文梁栋

单位：南京航空航天大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学

关键词：航天器; 主动容错控制; 迭代学习观测器; 姿态控制;指定时间稳定

基金：江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX18 0299), 国家留学基金委项目(201806830102)资助.

针对含有外部扰动和执行器故障的一类航天器姿态控制系统, 提出基于迭代学习观测器的主动容错控制方案. 首先, 建立了含有外部扰动和执行器故障的航天器姿态控制系统的运动学和动力学模型; 其次, 为了提高观测器的故障估计精度, 在传统迭代学习观测器设计基础上引入上一时刻状态估计误差信息, 提出一种改进型学习估计算法. 进一步, 基于滑模控制和指定时间稳定理论, 利用学习观测器的故障估计信息设计指定时间主动容错控制器. 与现有的航天器主动容错控制方案相比, 本文所提出的算法的优势在于可以使故障系统的姿态能在指定时间跟踪上指令信号. 基于Lyapunov方法, 从理论上证明了改进型学习观测器和姿态容错控制系统的稳定性. 最后, 通过数值仿真, 说明了所提容错控制方案的有效性和可行性.

来源：2023年第7期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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