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超大尺度柔性航天器协同姿态控制与分布式振动抑制方法 

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申请/专利权人:南京航空航天大学

摘要:本发明公开了一种超大尺度柔性航天器协同姿态控制与分布式振动抑制方法,该方法包括以下步骤:步骤一,构建带有多个柔性结构的超大尺度航天器刚柔耦合动力学模型;步骤二,基于奇异摄动理论对耦合动力学模型进行分解,分别得到慢变姿态与快变振动子系统;步骤三,采用自适应切换和输入饱和的终端滑模控制器完成高精度、高稳定度姿态控制;步骤四,采用基于一致性理论和反馈协同控制器的分布式压电执行器完成高精度、快速振动抑制。本发明的有益成果在于:实现了超大尺度柔性航天器模型精准降维;相对独立地设计了姿态与振动主动控制器;在更短时间内同时提升了超大尺度柔性航天器姿态控制与振动抑制精度及稳定度。

主权项:1.一种超大尺度柔性航天器协同姿态控制与分布式振动抑制方法,其特征在于,包括步骤如下:步骤一:基于哈密顿原理建立空间扰动下带有多个柔性结构的超大尺度航天器刚柔耦合动力学模型;步骤二:采用奇异摄动方法分解所述耦合动力学模型,分别得到不同时间尺度上的慢变姿态子系统与快变振动子系统,用于后续的主动控制器设计;步骤三:慢变姿态子系统中,采用具有自适应切换和输入饱和的终端滑模控制器,对超大尺度柔性航天器进行姿态控制;步骤四:快变振动子系统中,基于领导者-跟随者一致性理论,设计基于分布式压电执行器的振动抑制方法,各执行器之间采用无向拓扑通信结构,结合用于结构振动抑制的负反馈协同控制器,快速实现超大尺度柔性结构的高精度振动抑制。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 南京航空航天大学 超大尺度柔性航天器协同姿态控制与分布式振动抑制方法

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