首页 期刊 宇航学报 多航天器反步滑模SO(3)协同控制 【正文】

多航天器反步滑模SO(3)协同控制

作者:马鸣宇; 董朝阳; 马思迁; 王青 北京航空航天大学航空科学与工程学院; 北京100191; 北京电子工程总体研究所; 北京100854; 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院; 北京100191
多航天器   协同控制   反步滑模方法   特殊正交群  

摘要:针对多航天器系统的姿态协同控制问题,基于特殊正交群(Special Orthogonal Group,SO(3))提出了滑模协同控制设计方法。结合有向通信拓扑,建立了多航天器SO(3)姿态模型。在此基础上研究了SO(3)上协同误差形式,提出了适用于协同控制器构造的SO(3)指令设计方法。为了解决姿态奇异问题,根据SO(3)姿态特性引入补偿项并设计了相应的滑模面,进一步采用反步法完成了SO(3)协同控制器设计,同时给出稳定性分析过程。提出的反步滑模方法保证了协同控制器在整个姿态空间内的适用性,使得多航天器系统能够实现稳定的姿态协同。文中采用两组多航天器系统仿真校验了所提协同方法的有效性。

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