基于在线补偿算法的卫星姿态控制系统容错控制
2012-10-26管宇赵石磊张迎春贾庆贤
哈尔滨工程大学学报 2012年12期
管宇,赵石磊,张迎春,贾庆贤
(1.哈尔滨工业大学卫星技术研究所,哈尔滨150001;2.哈尔滨理工大学软件学院,哈尔滨150040)
随着以完成高精度和高稳定度为航天任务的小卫星概念的提出和应用,对卫星姿态控制系统的可靠性和安全性提出了更高的要求.由于在轨卫星长期工作在失重、高低温等恶劣环境下,而且卫星部件故障具有不可修复性,因此,研究卫星姿控系统的容错控制对提高卫星在轨自主运行可靠性有着重要的理论意义和应用价值.
目前,针对卫星容错控制方法的研究在理论和应用上都取得了一定的研究成果[1-4].例如,Cai[5]针对受外部干扰作用以及推力器失效故障的航天器姿态跟踪问题,设计了一种自适应姿态容错控制器.Hou[6]基于控制有效因子设计了两级Kalman滤波器的故障诊断系统,实现了对卫星姿态控制系统传感器和执行器故障的有效估计.现有智能容错控制方法大多利用神经网络方法[7-8],通过对权值的自动调节来实现自适应容错控制,但由于神经网络存在权值在线调节复杂,网络结构难于确定等缺点,在很大程度上限制了其应用.核学习方法[9-10]能逼近任意非线性函数,且能够利用所谓的“核技巧”通过内积运算来越过非线性映射,从而避免了维数灾难以及因“降维”所导致的性能下降问题,已被广泛地应用于非线性系统参数辨识、控制等领域,也为非线性故障的诊断及容错控制提供了新的途径.
文献[11]采用内模控制……
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