控制力矩陀螺解耦控制方法技术

本发明专利技术公开了控制力矩陀螺解耦控制方法，涉及控制力矩陀螺控制技术领域。控制力矩陀螺解耦控制方法，根据控制力矩陀螺系统的初始条件和约束条件，采用Interactor算法对系统进行可逆性分析，在系统的正常工作区间内选取样本数据点，进行基于RBF神经网络的算法训练，将上述训练的逆系统与原系统串接形成新的等效解耦系统，构建线性扩张状态观测器估计等效系统的残余项，将上述线性扩张状态观测器与PD控制器结合形成闭环。本发明专利技术的目的是设计一种控制力矩陀螺的解耦控制算法，避免了采用数学解析法求解困难的问题，并通过线性扩张状态观测器估计解耦后等效系统的残余项，降低了神经网络逼近误差对解耦性能的影响，进一步优化了控制系统的动态性能。系统的动态性能。系统的动态性能。

【技术实现步骤摘要】
控制力矩陀螺解耦控制方法


[0001]本专利技术属于控制力矩陀螺控制
，具体涉及控制力矩陀螺解耦控制方法。

技术介绍

[0002]随着航天事业的高速发展，航天器所执行的空间任务越来越复杂，如交会对接、目标捕获以及侦察与预警等，由于这些空间任务的特殊性，使得安装在航天器上的任务设备一般不具备机动能力而固连在航天器上，因此航天器的姿态机动能力决定了任务机构的敏捷性。控制力矩陀螺具有输出力矩大、响应快、功耗低以及无污染等优点，可以满足大多复杂航天任务的需求，其中双框架控制力矩陀螺能有效避免奇异问题成为了研究的热点，因此对双框架控制力矩陀螺的解耦控制研究具有重要意义。
[0003]期刊《北京航空航天大学学报》中的《磁悬浮转子状态反馈解耦自抗扰控制方法》
[0004](文章为网络首发DOI为10.13700/j.bh.1001
‑
5965.2021.0021)一文中所提出的状态反馈解耦自抗扰控制方法，它是通过设计状态反馈矩阵实现系统的解耦线性化，然后结合自抗扰控制技术提高系统的鲁棒性，该文提出的方法对简化线性系统实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.控制力矩陀螺解耦控制方法，其特征在于：根据控制力矩陀螺系统的初始条件和约束条件，采用Interactor算法对系统进行可逆性分析，在系统的正常工作区间内选取样本数据点，进行基于RBF神经网络的算法训练，将上述训练的逆系统与原系统串接形成新的等效解耦系统，构建线性扩张状态观测器估计等效系统的残余项，将上述线性扩张状态观测器与PD控制器结合形成闭环；主要分为六个步骤，分别是：S1、根据控制力矩陀螺系统初始时刻的各框架轴角位移，角速度，陀螺中心转子的转速等状态量和系统工作时的内部约束条件，得到系统的动力学数学模型，通过(Interactor算法)计算输出向量y分量的各阶导数，直到其中含有对输入向量u的显性表示，然后根据雅可比矩阵的秩和系统阶数来判断系统的可逆性；S2、按照系统的工作需求，设计简单的PID控制器使系统闭环基本稳定，调节给定量使激励信号与输出信号尽可能覆盖整个工作区间，选择合适大小的采样密度，在上述工作域内选取大量的数据点，通过两点式数值微分法求出输出信号的各阶导数，形成样本数据集；S3、然后将样本数据集中各个数据点的输出信号及其各阶导数作为输入，对应的激励信号作为输出，进行RBF神经网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐佳豪，龙弟之，
申请(专利权)人：唐佳豪，
类型：发明
国别省市：