检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2008年第3期29卷 844-848页

作者：靳永强刘向东王伟侯朝桢北京理工大学信息科学技术学院自动控制系北京100081

针对带有挠性附件航天器的姿态跟踪问题,提出了基于挠性模态观测器的滑模控制律。采用混合坐标法建立挠性航天器动力学模型,构造挠性模态观测器观测挠性模态位移及其变化率。选择一类滑模面,用Lya-punov方法得出基于挠性模态观测器的滑... 详细信息

针对带有挠性附件航天器的姿态跟踪问题,提出了基于挠性模态观测器的滑模控制律。采用混合坐标法建立挠性航天器动力学模型,构造挠性模态观测器观测挠性模态位移及其变化率。选择一类滑模面,用Lya-punov方法得出基于挠性模态观测器的滑模控制律,并给出了稳定性证明。分别在变速率姿态跟踪,恒速率姿态跟踪和零速率姿态跟踪的情况下进行了仿真。仿真结果显示,与一般的滑模控制律相比,提出的控制律能够有效提高姿态控制的稳态精度,减小挠性模态振动对姿态控制的影响。

关键词：模态观测器姿态控制滑模控制挠性航天器

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汽轮发电机组轴系扭振的H<,∞>模态观测器

汽轮发电机组轴系扭振的H<,∞>模态观测器

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中国电机工程学会青年学术会议

作者：王西田陈陈于达仁鲍文上海交通大学(上海) 哈尔滨工业大学(哈尔滨)

提出一种量化扭振模态观测器溢出影响的评价定义,将溢出抑制要求表达为一个H性能指标,进而提出一种汽轮发电机组轴系扭振的H模态观测器,并将其归结为一个H控制问题.对H扭振模态观测器的特点进行了分析.

提出一种量化扭振模态观测器溢出影响的评价定义,将溢出抑制要求表达为一个H<,∞>性能指标,进而提出一种汽轮发电机组轴系扭振的H<,∞>模态观测器,并将其归结为一个H<,∞>控制问题.对H<,∞>扭振模态观测器的特点进行了分析.

关键词：汽轮发电机组轴系扭振模态观测器溢出抑制 H控制

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控制受限的挠性航天器姿态机动控制和振动抑制

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电机与控制学报 2018年第3期22卷 105-113页

作者：陶佳伟张涛清华大学自动化系北京100084

针对挠性航天器姿态机动过程中存在模型参数不确定性、外界干扰、执行机构饱和受限及挠性附件振动及挠性模态不易直接测量的问题,提出了一种鲁棒自适应控制方法。首先构造挠性模态观测器对挠性模态变量及其变化率进行观测,然后,设计自... 详细信息

针对挠性航天器姿态机动过程中存在模型参数不确定性、外界干扰、执行机构饱和受限及挠性附件振动及挠性模态不易直接测量的问题,提出了一种鲁棒自适应控制方法。首先构造挠性模态观测器对挠性模态变量及其变化率进行观测,然后,设计自适应控制律来处理系统中的不确定参数和外界干扰上界。最后,通过引入附加的输入误差系统来补偿执行器的饱和非线性,从而保证所设计的控制力矩不超过执行器的幅值上限。基于李雅普诺夫方法证明了所设计的控制器保证了姿态机动过程的稳定性和挠性模态振动的衰减,最后通过数值仿真验证表明所设计的控制器能够严格满足执行机构的饱和约束,在完成姿态机动控制的同时,有效抑制了挠性附件的振动。

关键词：挠性航天器姿态机动模态观测器振动抑制输入饱和

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考虑输入饱和的挠性航天器姿态容错控制与振动抑制

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电机与控制学报 2019年第1期23卷 125-132页

作者：陶佳伟张涛清华大学自动化系北京100084 北京控制工程研究所空间智能控制技术重点实验室北京100094

针对挠性航天器姿态机动过程中存在模型参数不确定性、外部干扰、执行机构故障、输入饱和及挠性附件振动且挠性模态不易直接测量的问题,从被动容错控制角度出发,提出了一种抗饱和容错控制与振动抑制策略。首先,构造挠性模态观测器对挠... 详细信息

针对挠性航天器姿态机动过程中存在模型参数不确定性、外部干扰、执行机构故障、输入饱和及挠性附件振动且挠性模态不易直接测量的问题,从被动容错控制角度出发,提出了一种抗饱和容错控制与振动抑制策略。首先,构造挠性模态观测器对挠性模态变量及其变化率进行观测。然后,将系统不确定、外部扰动、执行器故障和控制器输出超出执行机构饱和部分作为复合干扰,采用二阶非线性干扰观测器对其进行估计并进行有效的补偿。该方案能够实现执行机构饱和约束和失效故障条件下的姿态容错控制,并能抑制挠性结构的振动。利用李雅普诺夫方法严格证明了闭环系统的稳定性,最后通过数值仿真验证了该控制方法的有效性。

关键词：挠性航天器模态观测器干扰观测器输入饱和被动容错控制

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悬臂Kagome夹心板独立模态空间振动控制研究

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振动与冲击 2015年第2期34卷 55-60页

作者：郭空明江俊西安电子科技大学机电工程学院西安710071 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049

针对悬臂板挠度大、低频振动突出问题,对悬臂Kagome夹心板的振动主动控制进行研究。建立结构及压电作动器有限元模型;将独立模态空间控制与模态观测器相结合,提出悬臂Kagome夹心板的主动控制策略;针对突风载荷作用下夹心板基于独立模态... 详细信息

针对悬臂板挠度大、低频振动突出问题,对悬臂Kagome夹心板的振动主动控制进行研究。建立结构及压电作动器有限元模型;将独立模态空间控制与模态观测器相结合,提出悬臂Kagome夹心板的主动控制策略;针对突风载荷作用下夹心板基于独立模态空间的振动控制进行仿真,重点研究观测器极点对控制效果影响。结果表明,所提控制方法能显著提高悬臂Kagome夹心板结构的阻尼特性,观测器衰减系数越大控制效果越好;该夹心板在振动控制方面较传统板结构优势明显。

关键词：悬臂板 Kagome 夹心板独立模态空间控制模态观测器

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基于反步法的挠性航天器姿态镇定

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航空学报 2011年第8期32卷 1512-1523页

作者：王翔宇丁世宏李世华东南大学自动化学院江苏南京210096 江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

利用反步法研究了一类挠性航天器的姿态镇定问题,提出一种基于模态观测器的反步控制设计方案。首先,构造挠性模态观测器对挠性模态变量及其变化率进行观测;其次,将角速度看成虚拟控制器,设计虚拟角速度镇定运动学模型与挠性模态变量组... 详细信息

利用反步法研究了一类挠性航天器的姿态镇定问题,提出一种基于模态观测器的反步控制设计方案。首先,构造挠性模态观测器对挠性模态变量及其变化率进行观测;其次,将角速度看成虚拟控制器,设计虚拟角速度镇定运动学模型与挠性模态变量组成的子系统;最后,利用反步法设计了一种非线性控制器使得角速度能够跟踪虚拟角速度,从而实现姿态镇定的目标。当不存在外部扰动作用时,设计的控制器能够渐近镇定挠性航天器姿态控制系统。当存在有界扰动时,在控制器作用下,姿态控制系统的状态能够在有限时间内收敛到一个包含原点的可调小区域中,该区域的边界由控制器参数决定。数字仿真结果验证了所提方法的有效性。

关键词：挠性航天器姿态镇定反步法模态观测器扰动分析

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复杂约束下的挠性航天器姿态参考管理控制

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控制理论与应用 2023年第10期40卷 1813-1820页

作者：党庆庆刘贞报李文博桂海潮刘萍西北工业大学民航学院陕西西安710072 北京控制工程研究所北京100190 北京航空航天大学宇航学院北京100191 中山大学航空航天学院广东深圳510275

本文提出了一种基于显式参考管理与模态观测器的挠性航天器姿态机动控制方法.首先,采用改进的罗德里格斯参数建立了航天器的运动学和动力学模型,分析了存在的控制约束和角速度约束.在此基础上,设计了基于显式参考管理的约束挠性航天器... 详细信息

本文提出了一种基于显式参考管理与模态观测器的挠性航天器姿态机动控制方法.首先,采用改进的罗德里格斯参数建立了航天器的运动学和动力学模型,分析了存在的控制约束和角速度约束.在此基础上,设计了基于显式参考管理的约束挠性航天器姿态重定向控制算法.由于挠性模态不能直接测量,内层设计了模态观测器,并将观测器观测得到的模态坐标作为内层无约束控制器的输入.随后,外层导航模块根据所需满足的约束条件设计了相应的动态路径,该路径可以根据当前状态以合适的速率收敛到最终状态,通过跟踪该路径,航天器姿态就可以在满足约束的情况下快速到达期望位置.通过构造合适的李雅普诺夫函数,严格证明了该挠性航天器显式参考管理姿态控制算法的稳定性.最后,仿真结果进一步验证所设计算法的约束处理效果与振动抑制能力.

关键词：挠性航天器姿态控制复杂约束模态观测器显式参考管理

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结构振动的独立模态和耦合模态的组合控制

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振动与冲击 2004年第4期23卷 26-30页

作者：王波王荣秀重庆工学院数理学院重庆400050 重庆工商大学计算机科学及信息工程学院重庆400067

基于模态空间控制的基本原理 ,提出了一种将独立模态控制与耦合模态控制相结合应用于结构振动主动控制中 ,得以利用两者的优点而使控制更加有效和稳定的方法。利用该组合控制法 ,可实现在一个控制过程中实时跟踪主被控模态的变化从而对... 详细信息

基于模态空间控制的基本原理 ,提出了一种将独立模态控制与耦合模态控制相结合应用于结构振动主动控制中 ,得以利用两者的优点而使控制更加有效和稳定的方法。利用该组合控制法 ,可实现在一个控制过程中实时跟踪主被控模态的变化从而对其实施独立模态控制以达到有效地抑制结构的主要振动。而对其它非主控模态则实行耦合模态控制。这样 ,可使控制系统的稳定性提高、减少作动器 /传感器的数量、降低控制能耗 ,并能在不同的激励下达到最佳的控制效果。数字仿真的结果表明了这一方法的可行性与有效性 ,并与相应的独立模态和耦合模态控制下的结果进行了比较。

关键词：振动控制独立模态控制耦合模态控制模态观测器

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挠性航天器姿态机动和振动抑制的自适应控制

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电机与控制学报 2011年第7期15卷 94-100页

作者：焦晓红张立尧燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

针对挠性航天器姿态机动控制中存在的参数不确定性、外部干扰、挠性附件振动及挠性模态不易直接测量的问题,提出一种具有干扰抑制的自适应输出反馈机动控制器设计方法。设计中无需忽略挠性附件和中心刚体的耦合,利用挠性附件固有物理特... 详细信息

针对挠性航天器姿态机动控制中存在的参数不确定性、外部干扰、挠性附件振动及挠性模态不易直接测量的问题,提出一种具有干扰抑制的自适应输出反馈机动控制器设计方法。设计中无需忽略挠性附件和中心刚体的耦合,利用挠性附件固有物理特性构造一种结构简单的开环模态观测器,然后用以此获得的模态估计信息及可测量的姿态四元数和角速度信息,基于自适应反步设计方法进行反馈控制器设计,实现了无需增加压电作动器即可增强挠性模态阻尼性,保证了闭环系统在参数不确定存在和外部干扰作用下的姿态稳定鲁棒性和挠性模态振动抑制性,同时对外部干扰力矩具有L2增益抑制性能。理论证明和仿真研究结果均表明了所设计控制器的有效性和可行性。

关键词：挠性航天器姿态机动模态观测器振动抑制自适应反步技术

来源：评论

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挠性航天器三阶段滑模姿态镇定控制器设计

挠性航天器三阶段滑模姿态镇定控制器设计

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作者：郑浩哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

航天器的姿态控制问题在航天领域一直备受关注,随着航天任务加重,现代航天器大多附着有许多低刚度、轻质量的挠性附件,研究挠性航天器姿态控制问题的重要性日渐凸显。挠性航天器在轨服务运行过程中,由于其自身燃料的消耗、液体的晃动、... 详细信息

航天器的姿态控制问题在航天领域一直备受关注,随着航天任务加重,现代航天器大多附着有许多低刚度、轻质量的挠性附件,研究挠性航天器姿态控制问题的重要性日渐凸显。挠性航天器在轨服务运行过程中,由于其自身燃料的消耗、液体的晃动、大型挠性附件的运动比如太阳能帆板的展开或收缩,都会引起挠性航天器整体的转动惯量的改变。并且挠性附件的挠性模态通常不可测量,航天器在运行时也会受到外部扰动的影响。因此本论文针对存在挠性模态不可测量、转动惯量不确定性和外部扰动的挠性航天器,设计姿态镇定控制器使得挠性航天器姿态镇定,主要研究内容如下。针对挠性模态不可测量的情况,设计一类结构简单的模态观测器,用于对不可测量的挠性模态进行估计,将可直接测量的角速度和姿态四元数作为模态观测器的输入信号,输出信号为挠性模态的估计值,并通过Lyapunov稳定性定理分析了该模态观测器的稳定性。针对存在转动惯量不确定性与外部扰动的情况,设计挠性航天器三阶段滑模姿态镇定控制器,该控制器对转动惯量不确定性和外部扰动具有强鲁棒性,在已知转动惯量不确定性的范围和扰动上界的前提下,可以使挠性航天器姿态在有限时间内镇定,并通过Lyapunov稳定性定理分析了该三阶段滑模姿态镇定控制器的稳定性,数值算例仿真实验表明在该控制器的作用下,挠性航天器姿态能够在有限时间内收敛,但是控制器存在抖振现象。为了在转动惯量不确定性范围未知和外部扰动上界未知的情况下,仍能使挠性航天器姿态在有限时间内镇定,并且使不可测量的挠性模态值不直接影响控制器的输出,利用RBF神经网络对不可测量的挠性模态以及系统转动惯量的不确定性和外部扰动进行整体估计,将此估计值加入控制律中作为补偿项,用以抵消不可测量的挠性模态以及转动惯量的不确定性和外部扰动对系统造成的影响。通过Lyapunov稳定性定理,证明了该基于RBF神经网络的三阶段滑模姿态镇定控制器的稳定性,并且推导了RBF神经网络的权值更新律,通过数值算例仿真实验表明了该控制器可以使挠性航天器姿态在有限时间内镇定并有效地抑制了控制器的抖振现象。

关键词：挠性航天器姿态镇定模态观测器滑模控制神经网络

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