空间热环境下带大型天线卫星的最优姿态控制

作     者：梁红利 孟中杰 LIANG Hongli;MENG Zhongjie

作者机构：西北工业大学航天学院西安710072 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      面：743-751页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(62173273) 陕西省自然科学基础研究计划(2020JC-19)。 

主　　题：空间热环境 卫星 姿态稳定 最优控制 滑模控制 

摘      要：针对空间热环境下带有大型天线的卫星姿态稳定问题,提出一种基于滑模面的自适应近似最优控制方法。首先考虑天线存在热应力与热振动,给姿态控制系统带来未知非匹配干扰,利用状态观测器在线估计非匹配干扰上界;以此为基础,考虑非匹配干扰影响,构建一种基于干扰估计、具有在线更新能力的性能指标函数。然后设计一种基于滑模面的单层评价神经网络逼近最优性能指标函数,解决了不确定HJB方程求解困难的问题;结合滑模控制律,进一步提高收敛速度。最后,证明了该方法的稳定性。仿真结果表明:考虑地球轨道热环境,在天线温度大幅变化下,该方法能很好地实现带大型天线卫星的姿态稳定。