控制理论与应用

作者：王宏伟,吕书锋,宋晓娟

单位：内蒙古工业大学,内蒙古工业大学,内蒙古工业大学

关键词：充液航天器; 姿态机动; 反步法; 非线性干扰观测器; 指令滤波器

基金：国家自然科学基金项目(11962020,11502122,11862020,11402126), 内蒙古自然科学基金项目(2019MS05065)资助.

本文研究了三轴稳定充液航天器控制系统中同时存在测量不确定, 外部未知干扰, 参数不确定和控制输入饱和的鲁棒自适应姿态机动控制问题. 建模过程中, 将晃动液体燃料等效为粘性球摆模型, 采用动量矩守恒定律推导出充液航天器的耦合动力学方程. 提出了一种将反步控制方法结合非线性干扰观测器和指令滤波器的鲁棒饱和输出反馈复合控制策略, 该控制策略不仅能继承反步控制方法的优点, 而且通过引入非线性干扰观测器实现对未知外部干扰, 参数不确定以及测量不确定的补偿, 还能利用指令滤波器处理控制力矩输入饱和的不利影响. 基于Lyapunov稳定性分析方法证明了系统状态变量的渐进稳定性. 仿真结果验证了提出控制方法的有效性和鲁棒性.

来源：2020年第7期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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