反演控制在空间飞行器大角度机动中的应用

摘要

本文针对误差四元数描述的飞行器运动学模型,应用反演控制方法设计控制律.首先,设计变结构控制滑模面,给出角速度的虚拟控制指令;然后,根据虚拟的角速度控制指令,设计真正的输入量控制力矩.在设计控制力矩的过程中,方程存在不确定因素,利用模糊逻辑系统的万能逼近特性设计其模型的控制输入,得到一种自适应模糊变结构控制器.这样就可以不依赖于被控对象的精确数学模型,也就是降低了对系统模型精度的要求,并对系统干扰有较高的鲁棒性.仿真结果表明,所提出的反演变结构控制律具有良好的动态品质和稳态性能,在空间飞行器的姿态控制中将会有很广阔的应用前景.