哈尔滨市科技创新人才研究专项资金(2010RFLXG001)
- 作品数：10 被引量：101H指数：6
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- 相关机构：哈尔滨工业大学滨州职业学院中国民航大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金哈尔滨市科技创新人才研究专项资金国家教育部博士点基金更多>>
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- 带有控制受限的卫星编队飞行六自由度自适应协同控制被引量：10
- 2011年
- 针对存在参数不确定性以及干扰的卫星编队飞行六自由度协同控制问题,提出了一种满足控制输入有界的自适应L2增益干扰抑制控制方法.该方法首先在不考虑干扰的条件下,针对卫星编队六自由度协同运动模型存在参数不确定性提出了一种自适应协同控制器;接着,考虑到系统存在干扰,进一步设计了具有L2增益干扰抑制能力且满足输入有界条件的自适应协同控制器.在MATLAB/Simulink平台上进行了仿真验证,结果表明,本文所提出的方法不仅能够对系统不确定性进行有效的自适应估计,还对干扰具备L2增益干扰抑制能力,同时具有良好的过渡品质.
- 吕跃勇胡庆雷马广富周稼康
- 关键词：自适应控制输入有界
- 自由漂浮空间机器人力矩最优轨迹规划算法被引量：5
- 2011年
- 针对自由漂浮空间机器人的轨迹规划问题,提出一种基于粒子群优化算法的机械臂关节角驱动力矩最优轨迹规划算法.首先通过对自由漂浮空间机器人系统的动力学方程进行分析,给出了以机械臂关节角驱动力矩为目标函数的轨迹最优控制算法,并采用高阶多项式插值方法逼近机械臂关节角轨迹,结合粒子群优化算法对机械臂关节角轨迹进行优化求解.数值仿真表明,规划出的关节角轨迹平滑连续,在完成自由漂浮空间机器人姿态调整任务的同时,机械臂关节角驱动力矩降至最低.
- 胡庆雷王永智石忠
- 关键词：空间机器人动力学方程粒子群优化算法
- 自由漂浮空间机器人载体姿态扰动最优轨迹规划被引量：2
- 2011年
- 针对机械臂运动产生的航天器载体姿态扰动,提出一种基于粒子群优化算法的自由漂浮空间机器人载体姿态扰动最优轨迹规划方案。对系统角动量守恒方程进行分析,给出了载体姿态扰动最优轨迹规划的目标函数。采用高阶多项式逼近机械臂关节角轨迹,将多项式系数作为优化参数。为保证规划算法的收敛性,采用带有收缩因子的粒子群优化算法进行轨迹寻优。仿真结果表明,在完成位姿调整任务的同时,载体姿态扰动得到了有效的抑制,验证了所提方法的有效性。
- 王永智胡庆雷石忠
- 关键词：自由漂浮空间机器人粒子群优化
- 带有饱和受限的挠性卫星变结构姿态容错控制被引量：10
- 2011年
- 针对挠性卫星在飞行过程中存在推力器故障、控制输入饱和受限以及外部干扰的姿态控制问题,提出了一类基于变结构控制的鲁棒容错控制设计方法.该设计在继承变结构控制的优点的同时,显式地引入推力器输出的饱和幅值,以确保控制输出在其要求界的范围内.同时,充分利用星上推力器的硬件冗余以实现对部分推力器故障的容错,这种思想的引入使得所设计的控制器对故障具有很强的自适应能力,而且对设计者而言,推力器故障信息不需要进行在线的检测和分离.最后,将该控制器应用于某型卫星姿态调节控制,仿真结果表明该控制器能有效地抑制外部干扰、挠性结构的振动和推力器故障的约束,在实现姿态调节的同时,保证其控制输出满足饱和受限界的要求,具有较好的控制性能.
- 霍星胡庆雷肖冰马广富
- 关键词：挠性卫星变结构控制容错控制
- 输入有界的挠性航天器姿态跟踪滑模控制被引量：4
- 2010年
- 针对三轴稳定挠性航天器输入受限的姿态跟踪问题,设计了一类滑模自适应姿态跟踪控制器,它能确保闭环系统在一定条件下具有全局渐近稳定性,且满足控制输入有界的要求;同时,该控制方案是一种模型独立的控制方法,不依赖于航天器结构参数及模态阶数,而且通过引入参数自适应控制律,使得控制器的设计也不依赖于参数不确定性和外部干扰力矩的界函数,具有较强的鲁棒性和工程实用性.最后根据给定的挠性航天器参数进行了数值仿真研究,结果表明在转动惯量存在较大不确定性和外部干扰的情况下,系统具有很好动态性能和有效地抑制控制输入饱和问题,表明所设计的控制方案有效可行,并具有一定潜在的工程应用前景.
- 胡庆雷耿博马广富肖冰
- 关键词：挠性航天器滑模控制输入有界自适应控制
- 基于观测器的航天器执行机构失效故障重构被引量：18
- 2011年
- 针对刚体航天器在轨运行时存在执行机构失效故障和外部干扰问题,提出了一种基于观测器的故障检测与重构方法。该方法运用迭代学习技术,利用上一步的执行机构故障观测信息来估计当前的故障信息,并最终实现故障的精确重构。此外基于Lyapunov方法从理论上证明了此故障诊断方法能够实时、在线地实现对常值、时变甚至随机型的执行机构失效故障的重构,并且对外干扰力矩具有一定的鲁棒性。最后,仿真结果验证了该方法的有效性。
- 肖冰胡庆雷马广富
- 关键词：航天器观测器
- 航天器执行机构部分失效故障的鲁棒容错控制被引量：19
- 2011年
- 针对航天器在轨运行时受到外部干扰以及存在执行机构部分失效故障的问题,提出一种基于自适应滑模控制的鲁棒容错控制方法.该方法利用自适应算法估计执行机构故障的最小值,并通过设计滑模变结构控制器来实现对故障的容错控制以及对干扰的抑制控制,无需精确获得执行机构故障值,从而使得设计的控制器对于故障具有一定的鲁棒性.仿真结果表明了该方法对于姿态调节过程中执行机构部分失效故障具有较强的容错能力.
- 肖冰胡庆雷马广富
- 关键词：航天器容错控制滑模控制
- 执行器故障的挠性航天器姿态滑模容错控制被引量：13
- 2011年
- 针对挠性航天器执行器卡死与失效故障的姿态稳定控制问题,提出一种改进型滑模容错控制策略。与传统的滑模控制相比,该方法能削弱传统滑模控制中抖振现象对姿态控制精度的影响,且它采用自适应技术在线估计系统中的不确定参数,从而保证控制性能对外部干扰、不确定甚至时变转动惯量具有良好的鲁棒性。该控制器并不需要任何在线或离线的故障信息,能够完全独立于地面站的支持。基于Lyapunov方法从理论上证明了该控制器不但能有效地处理执行器故障,而且保证闭环系统的全局一致最终有界稳定,实现对姿态的高精度控制。最后将所提出的方法应用于某型挠性航天器的姿态稳定任务中,仿真结果验证了该方法的有效性。
- 肖冰胡庆雷霍星马广富
- 关键词：挠性航天器滑模控制容错控制
- 考虑执行机构误差的编队卫星姿态分布式时延滑模自适应协同控制被引量：5
- 2011年
- 针对编队卫星姿态协同控制问题,在考虑到执行机构误差的前提下,提出一种将时延控制与滑模自适应控制相结合的鲁棒控制方法。该方法通过引入自适应更新律实现对执行机构小角度安装误差的在线估计,同时通过滑模控制完成对外界干扰和执行机构随机幅值误差等随机扰动的抑制。由于引入了时延环节,只需对上一时刻控制力矩进行单位时延,达到大大简化控制器设计复杂度的目的。基于Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的稳定性。最后,通过数值仿真对提出的控制方法进行了验证,仿真结果表明该方法能够有效抑制外部干扰和执行机构随机幅值误差的影响,对执行机构安装误差的自适应在线估计能够快速稳定收敛,鲁棒性强,且具有良好的过渡过程品质。
- 吕跃勇胡庆雷马广富周稼康
- 关键词：卫星编队时延控制
- 基于多项式插值的自由漂浮空间机器人轨迹规划粒子群优化算法被引量：20
- 2011年
- 针对自由漂浮空间机器人轨迹规划问题,提出一种基于多项式插值与粒子群优化算法相结合的非完整运动规划方法。首先,通过对系统非完整约束条件进行分析,给出了以机械臂关节角耗散能为目标函数的轨迹最优控制算法;并采用高阶多项式插值方法逼近机械臂关节角轨迹,将插值多项式的系数作为优化参数,结合粒子群优化算法对关节角轨迹进行优化求解。最后,对本文提出的轨迹规划算法进行数值仿真。仿真结果表明关节角轨迹平滑连续,保证了关节角速度及关节角加速度在初始和终止状态均为零,从而验证了所提方法的有效性和可行性。
- 石忠王永智胡庆雷
- 关键词：空间机器人多项式插值粒子群优化算法非完整运动规划
