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西工大亚博取款出账安全快速嶽曉奎團隊關於航天器姿態穩定控製的相關研究成果在INT J ROBUST NONLIN上發表封麵論文
2020年10月31日 21:17   審核人:

近日,亚博取款出账安全快速嶽曉奎團隊在非線性係統控製TOP期刊“International Journal of Robust and Nonlinear Control”上發表封麵論文“Inertia‐free saturated output feedback attitude stabilization for uncertain spacecraft”(INT J ROBUST NONLIN, 2020, 30(13), pp. 5101-5121. 論文鏈接:https://doi.org/10.1002/rnc.5044)。該論文西北工業大學為第一單位,第一/通信作者為嶽曉奎團隊青年教師劉闖副教授,該研究成果旨在解決諸多擾動和不確定情況下失效航天器抓捕後慣性參數未知組合體姿態穩定的高精度魯棒控製問題。該研究得到了國家自然科學基金、陝西省自然科學基金和中央高校基本科研業務費專項資金的支持。

近年來,越來越多的衛星被發射升空,在軌故障是導致衛星任務失敗的重要原因,還有許多衛星因為燃料耗盡或電力供應不足而無法保證空間任務順利實施, 成為失效航天器,不僅造成巨額經濟損失,且長期占據寶貴的軌道資源,影響其它航天器運行,帶來嚴重安全隱患。利用在軌服務航天器抓捕失效航天器迫在眉睫,且抓捕後質量特性未知的組合體姿態穩定控製又是麵臨的關鍵技術之一。惡劣的空間環境以及建模不確定性又給控製問題帶來極大挑戰,剛剛召開的2020中國航天大會也將在軌服務列入宇航領域十大科技難題。過去的十餘年中,嶽曉奎團隊圍繞在軌服務航天器動力學與控製技術開展了深入研究,承擔了多項國家級重大任務,形成了深厚的成果積澱。相比於傳統的慣性參數已知航天器姿態穩定控製,慣性參數未知航天器的姿態穩定控製技術能夠緊密契合失效航天器抓捕後組合體的姿態穩定難題,本文提出的控製方法具有處理建模不確定性、抗幹擾、抗飽和的特點,其應用範圍更廣泛。

失效航天器抓捕後形成的組合體具有慣性參數未知的特點,其姿態穩定控製同時受到測量誤差及控製器增益攝動等因素的影響,而組合體高精度魯棒控製在空間在軌服務中具有重要實用價值,本文從相關項目需求和挑戰出發,構建了麵向在軌服務的慣性參數未知航天器抗飽和非脆弱控製框架。在考慮組合體姿態控製係統測量誤差和控製器增益攝動的情況下,通過慣性參數分離、輸出反饋控製和非脆弱控製等方法,在無需慣性參數辨識的前提下,實現了組合體姿態控製係統的魯棒穩定性,該理論成果在航天器姿態穩定控製仿真平台中得到驗證。此項研究工作下一步將推進相關理論成果在工程實踐或型號任務中的應用。

 作者:劉闖、汪雪川

審核:王強


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