基于行為方式的航天器編隊多行為控制研究.pdf

1、隨著空間探測和天文觀測科學的發(fā)展,航天器編隊的位置和姿態(tài)協(xié)同控制在分布式深空干涉儀等深空編隊任務中起著重要作用。行為方式控制策略在機器人領域的日漸成熟和其表現(xiàn)出來的智能、可靠、靈活的特點使得其在航天器編隊研究中的應用需求日漸迫切。本文以深空編隊飛行器為研究背景,采用行為方式控制策略,研究了航天器編隊位置和姿態(tài)多行為控制問題,內容如下:
　　針對航天器編隊位置協(xié)同控制問題,采用行為方式控制策略,定義位置機動目標趨近和位置機動編隊保持

2、兩個行為,并給出誤差指標。設計利用自身和鄰近航天器狀態(tài)和速度信息的位置協(xié)同控制器,通過Lyapunov直接方法和LaSalle不變集原理分析了控制器的穩(wěn)定性和收斂性,并給出了數學仿真算例。
　　針對航天器編隊姿態(tài)協(xié)同控制問題,采用行為方式控制策略,定義了目標姿態(tài)趨近和編隊姿態(tài)保持兩個行為,并給出誤差指標。設計利用自身和鄰近航天器姿態(tài)和角速度信息的姿態(tài)協(xié)同控制器。控制器的穩(wěn)定性和收斂性利用Lyapunov直接方法和LaSalle不變

3、集原理進行了證明。研究并計算了三個航天器組成環(huán)狀編隊時的姿態(tài)協(xié)同控制參數的吸引域。最后給出了數學仿真算例。
　　針對分布式深空干涉儀工作模式下的航天器編隊位置和姿態(tài)多行為控制問題,分析了編隊姿態(tài)協(xié)同過程中航天器的期望姿態(tài)與其航天器在編隊中的位置相關的這一情況,由此給出了位置機動目標趨近,位置機動編隊保持,姿態(tài)目標趨近與編隊姿態(tài)保持四個行為的描述和誤差指標。采用行為方式控制策略,設計編隊位置和姿態(tài)多行為控制器,通過Lyapunov直