【技术实现步骤摘要】
一种用于动量轮的神经网络全局快速终端滑模控制方法
[0001]本专利技术属于卫星
，具体涉及一种用于动量轮的神经网络全局快速终端滑模控制方法。
技术介绍
[0002]微纳卫星在轨运行时，为保证完成特定任务，如星载相机对准观测区、卫星天线对准服务区等必须对其姿态进行控制。动量轮是卫星姿态控制系统中广泛应用的一种执行机构，它根据动量矩定理，与卫星本体进行动量矩交换来实现卫星的姿态稳定和控制，所以又称为动量矩交换式执行机构。
[0003]目前，微纳卫星已从单纯的技术演示验证开始迈向各领域的功能应用，这对卫星的姿态控制也提出了更高的精度要求。动量轮本质上是电机驱动的高速旋转的具有很大角动量的轮体，提高动量轮的控制精度实际上就是要提高动量轮驱动电机的控制精度。
[0004]国内外动量轮驱动电机均采用无刷直流电机，由于该电机中的磁性材料存在磁滞、饱和现象，并且永磁体磁性随温度非线性变化，因而该电机具有时变，非线性，强耦合等特征，这些特点决定了其数学模型很难准确建立，其动力学参数也无法准确获得，并且在动量轮运行过程中...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于动量轮的神经网络全局快速终端滑模控制方法，其特征在于，最终的总控制率为：电流控制率为：其中，θ
n
为动量轮系统控制量系数的名义值，α,β为增益系数，p/q为指数系数，s为系统的滑模面，为转速指令信号的导数，x2为电机的角加速度，为转速指令信号的二阶导数，为系统总干扰的估计值，sign(s)为滑模面s的切换函数，ξ为函数增益项，和γ为增益系数，t为时间变量。2.根据权利要求1所述的用于动量轮的神经网络全局快速终端滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立动量轮直流无刷电机的双闭环控制拓扑结构；步骤2、根据拓扑结构，建立动量轮的数学模型；步骤3、在考虑动量轮运行过程中的不确定性和未知干扰的情况下，采用全局快速终端滑模控制方法进行控制器的设计；步骤4、使用神经网络观测器对动量轮系统的不确定性和未知干扰进行观测并补偿。3.根据权利要求2所述的用于动量轮的神经网络全局快速终端滑模控制方法，其特征在于，步骤2建立动量轮的数学模型为：式中：x1,x2为电机的角速度和角加速度，u＝i为系统的控制量，y为系统的输出量，θ＝K
t
/J为系统控制量的系数，为系统的未知干扰，K
t
为电机转矩系数，J为动量轮的转动惯量，T
x
(t)为动...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖文和，李磊磊，张翔，陆正亮，范书珲，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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