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公开(公告)号:CN111806728B
公开(公告)日:2021-10-29
申请号:CN202010498451.8
申请日:2020-06-04
Applicant: 南京邮电大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种具有执行器饱和的航天器多智能体姿态同步容错控制方法,包括如下步骤:建立航天器多智能体的动力学模型;建立航天器多智能体跟踪误差系统形式;建立执行器故障的统一模型;在故障发生的情况下,建立增广系统;基于建立的增广系统模型,建立未知输入观测器和自适应率,获取实时故障估计信息;根据实时故障估计信息,设计容错控制器;通过容错控制器,当系统控制输入存在饱和的时候,获得到饱和值,设计航天器的姿态控制律。本发明可以使航天器多智能体在执行器发生故障和饱和的情况下能够正常快速的跟踪领航航天器的姿态,并实现同步飞行。
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公开(公告)号:CN112000006B
公开(公告)日:2022-06-03
申请号:CN202010643654.1
申请日:2020-07-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法,该方法包括:建立跟踪航天器和被跟踪航天器之间的接近相对运动动力学模型,以描述作用在跟踪航天器上的实时控制输入力和集总不确定干扰对两个航天器在实际相对位置和实际相对速度的作用关系;设计有限时间自适应干扰观测器,以根据当前实际相对位置、当前实际相对速度和实时控制输入力对集总不确定干扰进行估计,得到干扰估计值;设计包含快速非奇异终端滑模面的控制单元,以根据干扰估计值、当前实际相对位置和当前实际相对速度更新实时控制输入力。本发明的控制方法比自主航天器交会的线性滑模控制方法可实现更快的动态响应特性和更高的稳态精度。
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公开(公告)号:CN111781827A
公开(公告)日:2020-10-16
申请号:CN202010488772.X
申请日:2020-06-02
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络和滑模控制的卫星编队控制方法,包括:建立刚体航天器的动力学模型;将动力学模型转化为二阶数学模型;根据二阶数学模型确定姿态四元数的控制误差和误差受限函数;将卫星编队系统中有联系的跟随卫星的姿态四元数的控制误差累加,得到系统集总误差;利用径向基神经网络对外部干扰进行在线补偿,根据集中误差定义滑模面,并基于滑模面获得卫星编队系统分布式控制器的控制律。本申请的方法在可以使卫星编队系统在运行环境存在干扰的情况下,能够快速估计并实时在线补偿干扰,使得卫星编队系统保持期望编队姿态飞行。
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公开(公告)号:CN108628167A
公开(公告)日:2018-10-09
申请号:CN201810432639.5
申请日:2018-05-08
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于自适应分配技术的飞行控制系统的容错控制方法,首先将跟踪误差的积分引入到已建立的有执行器故障的线性模型之中,得到增广系统;其次引入虚拟输入,利用重分配技术对控制输入进行了最优分配;最后利用模型参考自适应在无故障和有故障的情况下设计了容错控制方案,其中在有故障情况下,引入了滤波回归矩阵,加快了自适应的速率。本发明可以使飞行器在执行器发生多种未知故障的情况下能够正常快速的跟踪所期望的姿态。
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公开(公告)号:CN108762069B
公开(公告)日:2021-06-01
申请号:CN201810432605.6
申请日:2018-05-08
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种刚性航天器姿控系统飞轮故障辨识与调节方法,解决了航天器姿控系统存在执行器或称反作用飞轮效率损失故障和控制输入饱和情况下的容错控制方案设计难题。针对故障姿态系统设计了滑模故障估计观测器,通过所设计的自适应参数更新算法,获得执行器效率损失故障的估计值。然后,设计出一个采用滑模控制方案的姿态容错控制器,它可以保证执行器效率损伤故障和控制输入饱和都存在情况下的闭环姿态系统渐近稳定。最后仿真验证了本专利的容错方法有效性。本发明可使刚性航天器姿态系统在发生执行器效率损失故障和控制输入饱和的情况下姿态稳定,同时充分考虑了刚性航天器模型的不确定性和外部扰动对其本身造成的影响。
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公开(公告)号:CN111781827B
公开(公告)日:2022-05-10
申请号:CN202010488772.X
申请日:2020-06-02
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络和滑模控制的卫星编队控制方法,包括:建立刚体航天器的动力学模型;将动力学模型转化为二阶数学模型;根据二阶数学模型确定姿态四元数的控制误差和误差受限函数;将卫星编队系统中有联系的跟随卫星的姿态四元数的控制误差累加,得到系统集总误差;利用径向基神经网络对外部干扰进行在线补偿,根据集中误差定义滑模面,并基于滑模面获得卫星编队系统分布式控制器的控制律。本申请的方法在可以使卫星编队系统在运行环境存在干扰的情况下,能够快速估计并实时在线补偿干扰,使得卫星编队系统保持期望编队姿态飞行。
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公开(公告)号:CN108628167B
公开(公告)日:2021-11-12
申请号:CN201810432639.5
申请日:2018-05-08
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于自适应分配技术的飞行控制系统的容错控制方法,首先将跟踪误差的积分引入到已建立的有执行器故障的线性模型之中,得到增广系统;其次引入虚拟输入,利用重分配技术对控制输入进行了最优分配;最后利用模型参考自适应在无故障和有故障的情况下设计了容错控制方案,其中在有故障情况下,引入了滤波回归矩阵,加快了自适应的速率。本发明可以使飞行器在执行器发生多种未知故障的情况下能够正常快速的跟踪所期望的姿态。
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公开(公告)号:CN112000006A
公开(公告)日:2020-11-27
申请号:CN202010643654.1
申请日:2020-07-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法,该方法包括:建立跟踪航天器和被跟踪航天器之间的接近相对运动动力学模型,以描述作用在跟踪航天器上的实时控制输入力和集总不确定干扰对两个航天器在实际相对位置和实际相对速度的作用关系;设计有限时间自适应干扰观测器,以根据当前实际相对位置、当前实际相对速度和实时控制输入力对集总不确定干扰进行估计,得到干扰估计值;设计包含快速非奇异终端滑模面的控制单元,以根据干扰估计值、当前实际相对位置和当前实际相对速度更新实时控制输入力。本发明的控制方法比自主航天器交会的线性滑模控制方法可实现更快的动态响应特性和更高的稳态精度。
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公开(公告)号:CN111806728A
公开(公告)日:2020-10-23
申请号:CN202010498451.8
申请日:2020-06-04
Applicant: 南京邮电大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种具有执行器饱和的航天器多智能体姿态同步容错控制方法,包括如下步骤:建立航天器多智能体的动力学模型;建立航天器多智能体跟踪误差系统形式;建立执行器故障的统一模型;在故障发生的情况下,建立增广系统;基于建立的增广系统模型,建立未知输入观测器和自适应率,获取实时故障估计信息;根据实时故障估计信息,设计容错控制器;通过容错控制器,当系统控制输入存在饱和的时候,获得到饱和值,设计航天器的姿态控制律。本发明可以使航天器多智能体在执行器发生故障和饱和的情况下能够正常快速的跟踪领航航天器的姿态,并实现同步飞行。
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公开(公告)号:CN108762069A
公开(公告)日:2018-11-06
申请号:CN201810432605.6
申请日:2018-05-08
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开了一种刚性航天器姿控系统飞轮故障辨识与调节方法,解决了航天器姿控系统存在执行器或称反作用飞轮效率损失故障和控制输入饱和情况下的容错控制方案设计难题。针对故障姿态系统设计了滑模故障估计观测器,通过所设计的自适应参数更新算法,获得执行器效率损失故障的估计值。然后,设计出一个采用滑模控制方案的姿态容错控制器,它可以保证执行器效率损伤故障和控制输入饱和都存在情况下的闭环姿态系统渐近稳定。最后仿真验证了本发明的容错方法有效性。本发明可使刚性航天器姿态系统在发生执行器效率损失故障和控制输入饱和的情况下姿态稳定,同时充分考虑了刚性航天器模型的不确定性和外部扰动对其本身造成的影响。
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