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[1]周湛杰,王新生,王岩.基于模糊自适应算法的航天器姿态控制[J].电机与控制学报,2019,23(02):123-128.[doi:10.15938/j.emc.2019.02.016]
 ZHOU Zhan-jie,WANG Xin-sheng,WANG Yan.Spacecraft attitude control based on fuzzy adaptive algorithm[J].,2019,23(02):123-128.[doi:10.15938/j.emc.2019.02.016]
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基于模糊自适应算法的航天器姿态控制
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《电机与控制学报》[ISSN:1007-449X/CN:23-1 408/TM]

卷:
23
期数:
2019年02
页码:
123-128
栏目:
出版日期:
2019-02-15

文章信息/Info

Title:
Spacecraft attitude control based on fuzzy adaptive algorithm
作者:
 周湛杰1 王新生2 王岩1
 ( 1. 哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨150001; 2. 哈尔滨工业大学( 威海) 信息与电气工程学院,山东威海264209)
Author(s):
 ZHOU Zhan-jie1 WANG Xin-sheng2 WANG Yan1
 ( 1. School of Astronautics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China;2. School of Information and Electrical Engineering,Harbin Institute of Technology at Weihai,Weihai 264209,China)
关键词:
 姿态控制 模糊 自适应 李雅普诺夫稳定性
Keywords:
attitude control fuzzy adaptive Lyapunov stability
分类号:
TP 13
DOI:
10.15938/j.emc.2019.02.016
文献标志码:
A
摘要:
在研究航天器飞行姿态控制问题上,为避免大范围跟踪时出现奇点情况,采用欧拉参数四数来对刚体航天器的姿态进行描述。基于自适应控制算法设计航天器姿态稳定控制的控制器,将扰动力矩考虑到自适应控制率的设计过程中,并结合模糊算法进行参数的在线优化处理。利用
李雅普诺夫稳定性理论证明控制系统的稳定性及在有限时间内的收敛性,该控制器的参数易于调节和实现,且由于没有对航天器的动力学方程进行线性化处理,故极大程度上保证了该控制系统的控制精确度。仿真结果表明,当存在外部干扰力矩和参数抖动情况时,所设计的姿态控制器具有良好的稳定性。
Abstract:
  In order to avoid the singularity of the spacecraft during the large-scale tracking,the attitude of the rigid body spacecraft is described by the Euler parameter and the quaternion,and the spacecraft is designed based on the adaptive control algorithm. External interference torque was considered in the algorithm.Then controller parameter was optimized by fuzzy rules. The stability of the control system and the convergence in the finite time were proved by the Lyapunov stability theory. The controller parameter was
easy to adjust and achieve,and control accuracy of the control system was ensured to a large extent because there was no linearization on the dynamic equations. The simulation results show that the designed attitude controller is stable and robust for external interference torque and parameter jitter.

参考文献/References:

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[6]陈庆国,蒲金雨,丁继媛,等. 电力电缆局部放电的高频与特高频联合检测[J].电机与控制学报,2013,(04):39.
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2017 - 09 - 30
基金项目: 山东省自然科学基金( ZR2017MEE053)
作者简介: 周湛杰( 1990—) ,男,博士研究生,研究方向为航天器姿态控制;
王新生( 1970—) ,女,博士,副教授,研究方向为控制系统设计、电力电子系统建模与控制;
王岩( 1972—) ,男,博士,教授,研究方向为先进运动控制技术。
通信作者: 王新生
更新日期/Last Update: 2019-03-24