一种卫星姿态模糊控制器参数优化方法技术

技术编号:8531930 阅读:310 留言:0更新日期:2013-04-04 14:26
本发明专利技术涉及一种卫星姿态模糊控制器参数优化方法,属于航天控制技术领域,在卫星姿态参考坐标系下建立含有磁悬浮飞轮群的卫星动力学和运动学模型,基于磁悬浮飞轮群的航天器动力学模型设计姿态模糊控制器,引入改进的粒子群优化算法对所设计的姿态模糊控制器进行控制参数优化设计。本发明专利技术可以适用于卫星姿态模糊控制系统中,不仅提高模糊控制器设计效率,而且提高卫星姿态控制精度和稳定度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星控制技术研究领域。特别涉及一种基于卫星姿态模糊控制器参数优化方法
技术介绍
随着卫星技术的发展,现代卫星平台结构庞大复杂,系统的不确定性很强,而卫星姿态控制精度和稳定度要求更高。传统的姿态控制方法日益无法满足现代卫星平台所能达到的指标要求,因此以模糊控制为首的智能控制方法越来越得到重视和发展。智能控制基本不依赖控制对象的模型,并且具有自我学习的能力,因此具有很好的鲁棒性和自适应能力,对于处理卫星平台系统的模型不确定性和非线性性具有优势。模糊控制器因其清晰明了的语言性描述和优越的控制性能在最近20年得到很大关注,但是由于模糊控制器的隶属度函数和模糊规则设定的复杂性,使得模糊控制器的优化设计一直是研究人员致力研究的问题。在卫星姿态模糊控制器设计中,一般采用手动试凑方式进行模糊隶属度函数和模糊规则的设计。这种手动试凑的方法效率极低,并且模糊控制器无法对控制对象的变化作出自我调整,自适应能力和鲁棒性都较差。为了简化模糊控制器的设计工作,一系列参数优化方法被用于模糊控制器的设计,如模拟退火算法,粒子群优化算法等等。模拟退火算法是受退火这一物理过程启发而来,模拟退火算法的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星姿态模糊控制器参数优化方法,其特征在于:在卫星姿态参考坐标系下建立基于磁悬浮飞轮群的卫星姿态动力学和运动学模型,基于此模型设计卫星姿态模糊控制器,采用改进的粒子群优化算法对姿态模糊控制器进行优化设计;具体包括以下步骤:①建立卫星载体固连坐标系和单个磁悬浮飞轮固连坐标系;建立卫星载体固连坐标系(xb,yb,zb),坐标系原点位于载体质量中心,卫星固定有三个磁悬浮飞轮,以正交形式安装;建立第j(j=1,2,3)个磁悬浮飞轮固连坐标系(xwαj,ywβj,zwsj),其中zwsj表示第j个磁悬浮飞轮自转轴方向单位向量,xwαj和ywβj表示第j个磁悬浮飞轮径向轴方向单位向量;②基于步骤①建立...

【技术特征摘要】
1.一种卫星姿态模糊控制器参数优化方法,其特征在于在卫星姿态参考坐标系下建立基于磁悬浮飞轮群的卫星姿态动力学和运动学模型,基于此模型设计卫星姿态模糊控制器,采用改进的粒子群优化算法对姿态模糊控制器进行优化设计;具体包括以下步骤①建立卫星载体固连坐标系和单个磁悬浮飞轮固连坐标系;建立卫星载体固连坐标系(xb,yb,zb),坐标系原点位于载体质量中心,卫星固定有三个磁悬浮飞轮,以正交形式安装;建立第j(j = 1,2, 3)个磁悬浮飞轮固连坐标系(xWaj, yw0J, zwsj),其中Zwsj表示第j个磁悬浮飞轮自转轴方向单位向量,xwaJ和ywfij表示第j个磁悬浮飞轮径向轴方向单位向量;②基于步骤①建立磁悬浮飞轮群角动量模型;2.根据权利要求1所述的一种卫星姿态模糊控制器参数优化方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:房建成彭聪崔培玲
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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