控制理论与应用

作者：李佳玮,刘明,曹喜滨

单位：哈尔滨工业大学,哈尔滨工业大学,哈尔滨工业大学

关键词：卫星姿态跟踪; 干扰观测器; 终端滑模; 有限时间; 二阶滑模控制

基金：国家自然科学基金基础科学中心项目(62188101), 黑龙江头雁团队国家自然科学基金项目(61833009, 61690212, 51875119), 广东省基础与应用基 础重大项目(2019B030302001)

为了消除干扰力矩和结构不确定性对卫星姿态控制性能的影响, 本文提出了一种基于新型干扰观测器的非奇异终端二阶滑模控制方法. 首先, 文章设计了一种基于跟踪微分器的干扰观测器, 来对卫星系统中的不确定项进行估计, 利用估计值进行补偿, 并保证估计误差在有限时间内收敛. 在此基础上, 文章设计一个非奇异终端滑模面, 当系统到达滑模面时, 姿态误差可以在有限时间内收敛, 并利用二阶滑模趋近律设计控制器, 保证系统在有限时间到达滑模面. 在干扰观测器误差未完全收敛时, 滑模控制器可以对存在的扰动进一步抑制, 实现姿态跟踪系统的有限时间稳定, 并通过李雅普诺夫方法严格证明了其稳定性. 最后, 仿真结果表明, 干扰估计值误差可以在有限时间内收敛, 证明了该控制方法对存在的干扰是具有较好的鲁棒性.

来源：2023年第11期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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