国家教育部博士点基金(20092302120067)
- 作品数：6 被引量：36H指数：3
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- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术更多>>
- 基于输出反馈的编队卫星姿态同步和跟踪控制
- 2011年
- 研究了卫星编队无角速度测量信息且采用局部信息交互时的姿态协同控制问题。以四元数为姿态描述手段,采用超前滤波方法重构星体绝对和相对角速度信息,设计了基于输出反馈的分散姿态同步和跟踪控制器。利用Barbalat引理和代数图论等对闭环系统的全局渐近稳定性进行了理论分析和证明。以六星编队为背景的数值仿真进一步验证了算法的有效性。
- 郭海波曹喜滨张世杰张安慧陈健王峰
- 关键词：卫星编队飞行协同控制输出反馈控制
- 敏捷小卫星对地凝视姿态跟踪控制被引量：20
- 2012年
- 研究了基于双框架控制力矩陀螺(DGCMG)的敏捷小卫星对地凝视成像过程中的姿态跟踪控制。首先,根据敏捷小卫星的特点和凝视成像任务需求设计执行机构配置方案。然后,根据轨道信息计算地面凝视目标的相对姿态和角速度;为避免控制力矩陀螺(CMG)奇异性的影响,同时设计了适当的控制律和操纵律。最后,通过在"试验三号卫星"的姿态轨道控制系统仿真平台上增加凝视成像任务需求并调整执行机构配置,建立敏捷小卫星姿态控制系统,对文中设计的方案和控制方法进行了数学仿真验证。仿真结果表明,该算法简单有效,能够实现敏捷小卫星对地凝视姿态跟踪,同时给出了DGCMG能够输出的最小框架角速率指标决定了姿态跟踪精度的结论。
- 陈雪芹耿云海王峰李冬柏
- 关键词：敏捷卫星控制力矩陀螺操纵律
- 基于改进PEA的日地L2平动点编队飞行高精度位置保持被引量：2
- 2011年
- 针对日地L2平动点相对运动拟线性变参数(QLPV)动力学模型,提出一种改进的多项式特征结构配置(PEA)方法实现日地L2平动点编队飞行高精度相对位置保持。建立日地L2平动点编队飞行相对运动QLPV动力学模型,将基于线性时不变系统(LTI)的PEA方法进行改进,设计参数/状态变化的控制方法来获取闭环系统设计传递函数,与期望传递函数进行类似于线性系统的条件匹配,获得含时变参数和状态的多项式控制器,确保系统在参数和状态变化时能保持控制系统性能不变。在进行多输入多输出(MIMO)系统的算法设计时,将系统期望传递函数设为解耦形式,实现飞行器三轴位置间的解耦控制,以确保系统的控制精度。考虑到拟线性变参数系统与传统线性系统的不同,对拟线性变参数闭环系统的稳定性进行分析。最后进行了相应的数学仿真验证算法的可行性和有效性。
- 王峰陈雪芹张世杰曹喜滨
- 关键词：编队飞行
- 多智能体系统可控性的图论刻画被引量：7
- 2011年
- 研究领航者-跟随者结构多智能体系统的可控性问题.利用松弛的等价分化刻画了系统可控性与信息拓扑结构之间的关系,为系统可控性提供了基于图论的判别方法.基于置换群理论将对称的概念推广到多领航者系统,并证明了3种图论工具(对称性、等价分化和松弛的等价分化)之间的包含关系.仿真结果验证了所提出方法的有效性.
- 张安慧张世杰陈健郭海波孔宪仁王峰
- 关键词：多智能体系统
- 敏捷小卫星姿态控制律和操纵律一体化设计被引量：6
- 2012年
- 研究了以控制力矩陀螺(CMG)为执行机构的敏捷小卫星姿态控制系统控制律和操纵律的一体化设计.首先,采用4个单框架控制力矩陀螺(SGCMG)构成典型的金字塔构型的CMG,并根据CMG的框架轴轴承会逐步退化建立CMG动力学模型.然后,基于自适应控制思想,设计控制律和操纵律一体化的控制器,同时考虑到为避免CMG奇异性影响,基于Lyapunov理论证明其组成的闭环系统渐近稳定.最后,通过建立敏捷小卫星闭环姿态控制系统对算法进行仿真验证,仿真结果表明该算法简单有效,能够实现敏捷小卫星快速姿态机动.
- 陈雪芹王峰耿云海曹喜滨
- 关键词：敏捷卫星控制力矩陀螺操纵律
- 基于PEA的椭圆轨道航天器编队飞行高精度位置保持被引量：1
- 2010年
- 针对航天器编队飞行时相对位置保持精度要求高的特点,采用基于线性变参数模型的多项式特征结构配置方法设计椭圆轨道航天器间相对位置控制算法。对于线性变参数控制系统,本文将基于线性定常系统的多项式特征结构配置方法推广以确保系统性能与变化参数间的独立性。在特征结构配置时,先设计带参数变化的控制器结构后计算出带未知控制器增益的设计闭环传递函数,接着将其与含有闭环系统性能的期望传递函数在三个条件下进行匹配,进而获得未知控制器增益的表达式。在设计实际控制椭圆轨道编队飞行MIMO相对位置保持算法时,将系统期望传递函数设为解耦形式来实现三轴位置控制间的解耦控制,达到提高系统控制性能的目的。最后进行相应的数学仿真,其结果表明该算法能够保证系统的高精度位置保持要求。
- 王峰陈雪芹曹喜滨
- 关键词：航天器设计编队飞行
