编队航天器系统有限时间姿态协同控制

摘要

随着近年来网络通信和计算机的发展，航天器编队飞行的姿态协调控制问题已经吸引了数学和控制领域的专家学者们的极大关注.对执行器正常工作的编队航天器系统姿态协调控制的研究上给出了许多有益的结果.考虑执行器故障情况，本文在干扰存在时，对编队航天器系统的有限时间姿态协同控制作出了分析研究，主要完成了以下的工作内容:
　　首先，介绍了所研究的航天器系统的数学模型，主要有姿态动力学模型以及运动学模型，代数图论的基本概念，以及本文所用到的相关的定义与引理.
　　其次，在执行器正常工作时，对编队航天器系统的姿态同步与协同跟踪问题进行了研究.在存在外界干扰的情况下，给出自适应神经网络控制器来保证系统有限时间内达到稳定.
　　之后，在执行器故障时，对编队航天器系统姿态容错控制进行了研究.首先考虑偏移故障，设计自适应神经网络控制律，然后考虑执行器部分失效和偏移故障，设计控制律，基于李雅普诺夫稳定性理论和有限时间理论，使系统能在有限时间内达到稳定.最后，对给出的控制律进行数值仿真验证，来确保所提出的控制律的有效性.

目录

摘要

符号说明

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外研究现状及分析

1．2．1 编队航天器系统姿态协同与跟踪的研究现状

1．2．2 执行器故障的航天器姿态控制研究现状

1．3 本文的主要研究内容

第2章 预备知识

2．1 数学模型

2．2 代数图论

2．3 相关定义和引理

2．4 本章小结

第3章 执行器正常工作的编队航天器系统姿态协同控制

3．1 引言

3．2 考虑干扰的编队航天器有限时间姿态控制

3．2．1 姿态同步控制器设计

3．2．2 姿态协同跟踪控制器设计

3．2．3 仿真研究

3．3 本章小结

第4章 执行器故障的编队航天器系统姿态协同容错控制

4．1 引言

4．2 问题描述

4．3 姿态协同容错控制器设计

4．3．1 考虑偏移故障的容错控制律设计

4．3．2 考虑执行器部分失效和偏移故障的容错控制律设计

4．3．3 仿真研究

4．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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