于亚男 李克勇 陈海朋 王 迪

1.上海航天控制技术研究所，上海201109 2.上海机电工程研究所，上海201109



挠性航天器大角度快速机动复合控制

于亚男1李克勇2陈海朋1王 迪1

1.上海航天控制技术研究所，上海201109 2.上海机电工程研究所，上海201109

挠性航天器执行大角度快速机动任务时，快速机动、精确再定位是最基本的控制要求，而各种空间扰动和挠性附件的振动等不确定性因素不可避免，为应对这些问题，提出了一种复合控制算法。以时间-燃料、挠性振动能量的加权组合作为性能指标，应用hp自适应伪谱方法规划最优机动路径；设计二阶滑模变结构闭环跟踪控制器，使航天器沿规划的路径机动；在姿态机动末段，设计平衡状态调节控制器，以实现挠性振动的快速收敛。仿真表明，该算法有效地实现了挠性航天器大角度快速机动，抑制了挠性附件的振动，精确地实现姿态再定位，具有很好的鲁棒性和抗干扰能力。 关键词 姿态控制；Hp自适应伪谱；二阶滑模；振动抑制

航天器在空间执行任务时，要求其具有大角度快速姿态机动能力，由于太空中各种干扰力矩的存在，及其附件的伸展、质量的变化等引起的不确定性因素对控制算法的鲁棒性和抗干扰能力提出了更高的要求。另外，航天器的结构非常复杂，存在太阳能电池翼等大尺寸挠性附件，由于本身弱阻尼的特点，一旦发生振动很难自行衰减，而挠性附件与刚性主体的耦合作用，很可能导致姿态失稳。……