事件触发机制下的充液航天器姿态控制

作     者：董新蕾 齐瑞云 卢山 王焕杰 DONG Xinlei;QI Ruiyun;LU Shan;WANG Huanjie

作者机构：南京航空航天大学自动化学院南京211106 南京航空航天大学先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室南京211106 上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2021年第47卷第2期

页      面：382-390页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61873127) 航空科学基金(2017ZA52013) 江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(HKHT-010)。 

主　　题：事件触发机制 液体大幅晃动 自适应滑模控制 充液航天器 姿态控制 

摘      要：针对液体大幅晃动、通信资源受限的充液航天器姿态控制系统,提出一种自适应滑模控制与事件触发机制相结合的控制策略。首先,针对固-液耦合的充液航天器姿态控制系统,选用滑模变结构控制来削弱液体大幅晃动的非线性影响,并设计自适应更新律在线估计不确定参数来提高系统的鲁棒性。然后,考虑星载计算机资源的限制,设计相对阈值的事件触发机制来决定控制输入信号的更新,从而减少控制器与执行器之间的信号更新对通信网络的占用。最后,仿真结果表明,在液体大幅晃动下,所提控制策略不但可以使航天器姿态控制系统最终收敛到任意小的界内,而且可以减少96%的控制信号传输,减轻航天器的通信负载。