航天器姿态控制系统的间歇性故障容错分析方法技术方案

本发明专利技术公开一种航天器姿态控制系统的间歇性故障容错分析方法，步骤是：首先建立航天器姿态控制系统数学模型；其次建立间歇性控制器故障的数学模型；运用Lyapunov方法设计控制器，并分别刻画姿控系统在正常情况和故障情况下的行为，用随机切换系统模型描述带有间歇性故障的航天器姿控系统的运行全过程；进而将姿控系统的容错分析问题转化为带有不稳定模态的切换系统的稳定性分析问题，提供一种容错判断准则以实时地判断当前系统是否稳定，只要满足该准则，则不需要采取任何容错控制措施，系统在正常状态和故障状态的平衡作用下依然可以保持稳定。该发明专利技术可以避免采用容错控制以及容错控制实施过程中产生的高控制能耗、高计算复杂度和风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天器姿态容错控制领域，特别涉及一种针对航天器控制器的间歇性故障的容错分析方法。
技术介绍
航天器姿态控制问题，因其重要的工程及学术价值，已经引起了人们极大的兴趣。航天器姿控系统对安全性有着极高的要求，而姿控系统的控制器、执行器、传感器以及系统内部都有可能发生故障，这些故障会严重影响系统的性能，甚至使系统崩溃。因此姿控系统需要具有一定的容错能力，才能保证其运行的稳定性和可靠性。关于航天器容错控制的方法和技术已经有很多成果，例如文献(IEEETransactions on Control Systems Technology, 2008, 16(4), 799-808), (Journal ofGuidance, Control and Dynamics, 2008, 31 (5), 1456-1463), (IET Control Theory &Applications, 2011，5 (2)，271-282)等。这些容错控制方案大多只考虑执行器和传感器的故障情况，容错的核心思想是当故障发生后，通过调节或重构控制器以补偿故障对系统产生的影响，从而使故障系统依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航天器姿态控制系统的间歇性故障容错分析方法，其特征在于包括如下步骤：（1）建立航天器的姿态控制系统数学模型：Jω·=-ω×Jω+μ+dq·=12(q4ω+ω×q)q·4=-12ωTq其中，表示惯性角速度；q4是标量，q1,q2,q3,q4表示为四元数；J=JT表示正定惯性矩阵，μ表示控制器输出，即控制扭矩；d表示系统的不确定和扰动；选择姿控系统的平衡点为：ω=q=0，q4=1，则有：q·=12(q~4+1)&o...

【技术特征摘要】
1.一种航天器姿态控制系统的间歇性故障容错分析方法，其特征在于包括如下步骤 (1)建立航天器的姿态控制系统数学模型2.如权利要求I所述的航天器姿态控制系统的间歇性故障容错分析方法，其特征在于所述步骤(I)中，不确定项为系统状态的未知函数d(x)，满足Lipschitz条件，SP3.如权利要求I所述的航天器姿态控制系统的间歇性故障容错分析方法，其特征在于所述步骤(2)中，正常情况下的控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，姜斌，程月华，张化光，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：