宗 群， 邵士凯， 张秀云， 王丹丹， 刘文静

(1.天津大学 电气与自动化工程学院, 天津 300100; 2.北京控制工程研究所， 北京 100190)

刚体航天器有限时间输出反馈姿态跟踪控制

宗 群1， 邵士凯1， 张秀云1， 王丹丹1， 刘文静2

(1.天津大学 电气与自动化工程学院, 天津 300100; 2.北京控制工程研究所， 北京 100190)

为提高航天器系统飞行可靠性，研究角速度信息不可测量的刚体航天器有限时间姿态跟踪控制, 将姿态导数信息作为未知状态，设计基于改进自适应超螺旋滑模的状态观测器，避免未知状态导数上界需要已知的约束，将姿态运动方程进行扩维，在有限时间内实现对未知角速度估计. 同时考虑环境干扰和模型不确定，设计新的有限时间干扰观测器，结合连续自适应方法实现对系统综合不确定上界的估计. 在此基础上，基于终端滑模技术，设计有限时间连续姿态跟踪控制器，较好地减小了控制输入抖振，并采用Lyapunov理论证明了观测器和控制器的有限时间稳定性. 最后仿真结果说明了所提方法的有效性.

滑模控制；姿态跟踪；输出反馈；干扰观测器；状态观测器

航天器高精度姿态稳定与跟踪控制是执行在轨操作的基础， 随着航天器在空间探测、通信、导航等领域的广泛应用，航天器的姿态控制问题吸引了众多国内外学者的关注[1-2]. 考虑航天器飞行过程的外界干扰和系统不确定，滑模控制作为一种鲁棒控制方法，在航天器姿态控制系统中受到广泛关注. 线性滑模首先在航……