一种基于模型预测控制与滑模控制的航天器姿态控制方法

专利申请号：CN202111223975.7

公 开 号：CN113859589B

发 明 人：易辉 俞鑫丽 王雷 韩永磊 王跃 

代 理 人：南京灿烂知识产权代理有限公司赵丽

代理机构：南京灿烂知识产权代理有限公司

专利类型：发明专利

申 请 日：20230530

公 开 日：20211018

专利主分类号：G05D1/10

关 键 词：航天器 模型预测控制 动力学模型 跟踪性能 滑模控制 目标点 航天器姿态控制 模型预测控制器 不确定性因素 姿态运动模型 复合 递增控制器 航天器控制 航天器姿态 时间稳定性 不确定性 三轴姿态 时间稳定 外部扰动 验证系统 运动模型 状态参数 控制器 扰动 分数阶 递阶 互联 改进 保证 

摘      要：本发明公开一种基于模型预测控制与滑模控制的航天器姿态控制方法，属于航天器控制技术领域。包括以下步骤：建立航天器动力学模型和姿态运动模型；基于航天器动力学模型状态参数的不确定性因素和外部扰动，设置复合递增控制器控制航天器的姿态；针对航天器姿态运动模型，验证系统的有限时间稳定，设计有限时间稳定性条件；采用模型预测控制器，实现航天器最优目标点的跟踪性能。本发明设计一种互联的复合递阶控制器，由改进的分数阶滑模控制方法和模型预测控制方法构成，实现在给定适当的目标点的前提下，保证在存在扰动/不确定性的情况下，三轴姿态具有优越的跟踪性能。