一种提高柔性航天器控制精度的分布式控制方法技术

本发明专利技术涉及一种提高柔性航天器控制精度的分布式控制方法，属于柔性航天器控制领域。包含以下步骤：在柔性航天器上n个任意位置共位安装执行机构和敏感器，建立其动力学模型并进行线性化，得到系统的线性时不变动力学方程和运动学方程，作为控制器设计模型；基于Lyapunov理论设计弹性转角速度和CMGs框架角反馈控制律，或将Lyapunov理论与直接自适应控制结合，设计期望参考模型和直接自适应反馈控制律。本发明专利技术给出的控制方案基于分布式安装的执行机构实现了柔性航天器振动抑制，能够使系统振动由发散状态变为稳定状态，提高了柔性航天器控制精度；其中直接自适应控制器设计无需估计系统参数，并且具有较强的鲁棒性，进一步提高了柔性航天器控制精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及，特别设及一种W控 制力矩巧螺等角动量交换装置分布式安装后作为执行机构的、可有效抑制姿态机动过程中 柔性振动的控制方法，属于柔性航天器控制领域。
技术介绍
柔性结构的分布式控制是指利用离散分布在柔性结构上的角动量交换装置，例如 飞轮化ly怖eels,FWs)和控制力矩巧螺(ControlMomentGyroscopes,CMGs)等，作为执行 机构对柔性系统进行控制。当柔性结构上带有此类角动量装置时，将展现出很多不同的动 力学特性，控制问题也因为引入了新的自由度而发生很大的改变，因此对于柔性航天器的 分布式控制成为新的研究方向。 最早的设及利用CMGs等角动量交换装置进行柔性体姿态控制的研究，主要是在执 行机构分布固定的前提下，定义某控制指标，寻求执行机构的控制输入(转子转速加速度或 框架角速度），W使指标函数最小。对安装了角动量交换装置的柔性板进行的数值仿真表 明，在柔体上的角动量装置可W有效地提供姿态和形状控制力矩，同时发现即使在不施加 主动控制的情况下，分布式角动量也能在一定程度上增加结构阻尼、抑制外部干扰。后续有 学者分别研究了两种有工程应用意义的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高柔性航天器控制精度的分布式控制方法，其特征在于：包含以下步骤：步骤一、在柔性航天器上任意位置共位安装CMGs和敏感器，使其具有ASPR特性；以线性化后的时不变系统作为控制器设计模型，得到系统的线性时不变动力学方程：Ebτ··b+(Db+G)τ·b+Λbτb=BTδ·---(1)]]>该方程中，为输入系统的控制量，其物理意义为CMGs框架角速度；τb、以及为需要通过该方程进行求解的系统模态坐标矩阵、模态坐标一阶导数矩阵和模态坐标二阶导数矩阵；通过下述系统振动的...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张景瑞，潘屹，胡权，张尧，
申请(专利权)人：北京理工大学，中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11