【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空航天
，特别涉及一种基于输出反馈的挠性航天器精细姿态控制方法。
技术介绍
随着航天技术的发展，越来越多的航天器携带有大型的太阳帆板、天线等挠性机构，这些挠性机构使航天器的功能日益强大，但同时也给航天器的姿态控制问题带来了严峻的考验，尤其是当航天器的控制精度要求较高时，如对地观测卫星、太空望远镜等。因此，挠性航天器在天空运行时不仅会受到外部的环境干扰，还会受到刚柔耦合动态带来的严重影响。针对这类复杂问题，许多学者也提出了相应的控制方法，比较常见的有H∞控制、滑模变结构控制等。但是H∞控制为典型的干扰抑制方法，它把所有的干扰等价为单一的范数有界干扰，致使控制精度不高。而滑模变结构控制具有鲁棒性、快速性等优势，但是其控制率一般较为复杂，并且存在抖振现象，不利于实际的工程应用。另外，现阶段大多数姿态控制方法都通过假定系统的全部状态可测来设计控制器。但是，在实际的航天工程中难以满足上述假设，如在部分测量敏感器出现故障的情况下。而且由于角速度测量成本等原因，越来越多的学者在研究无角速度量测的情况下的姿态控制问题，实际上也是一种输出反馈的姿态控制问题。因此，基于输出反馈设计高精度的姿态控制器更具备理论及实用意义。早期的工作也有利用DOBC来估计刚柔耦合带来的干扰，但是前提都是假设系统的状态变量全部可测，并且假设干扰的变化率有界。基于干扰观测器的控制(DOBC)充分利用了干扰的特性，实现了干扰的高精度估计与补偿，并且易于与其它控制方式相结合，因此，可以基于干扰观测器设计精细的复合姿态控制器来同时实现干扰的补偿与抑
制，从而提升挠性...
【技术保护点】
一种基于输出反馈的挠性航天器精细姿态控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：a)搭建挠性航天器动力学系统Σ1，将挠性航天器动力学系统Σ1变换为挠性航天器动力学系统Σ2，所述挠性航天器动力学系统Σ2引入航天器刚柔耦合动态干扰；b)构造外部系统Σ3，所述刚柔耦合动态干扰通过外部系统Σ3进行描述；c)设计干扰观测器，所述干扰观测器对所述刚柔耦合动态干扰进行估值；d)设计动态输出反馈H∞控制器；e)将步骤c)中所诉的干扰观测器与步骤d)中所述的动态输出反馈H∞控制器进行复合，得到挠性航天器精细姿态控制系统Σ6；所述挠性航天器精细姿态控制系统Σ6通过估值对刚柔耦合动态干扰进行补偿。
【技术特征摘要】
1.一种基于输出反馈的挠性航天器精细姿态控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：a)搭建挠性航天器动力学系统Σ1，将挠性航天器动力学系统Σ1变换为挠性航天器动力学系统Σ2，所述挠性航天器动力学系统Σ2引入航天器刚柔耦合动态干扰；b)构造外部系统Σ3，所述刚柔耦合动态干扰通过外部系统Σ3进行描述；c)设计干扰观测器，所述干扰观测器对所述刚柔耦合动态干扰进行估值；d)设计动态输出反馈H∞控制器；e)将步骤c)中所诉的干扰观测器与步骤d)中所述的动态输出反馈H∞控制器进行复合，得到挠性航天器精细姿态控制系统Σ6；所述挠性航天器精细姿态控制系统Σ6通过估值对刚柔耦合动态干扰进行补偿。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述挠性航天器动力学系统Σ1表述为：Σ1:J&...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭雷，乔建忠，张然，张培喜，张大发，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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