充液航天器液體晃動(dòng)抑制控制研究.pdf

1、本文針對(duì)一類帶有液體燃料的航天器，考慮液體在貯箱內(nèi)的晃動(dòng)效應(yīng)，進(jìn)行航天器的姿態(tài)控制和液體晃動(dòng)抑制研究。由于航天器控制自身姿態(tài)的同時(shí)，還需要抑制液體燃料的晃動(dòng)，使得整體系統(tǒng)表現(xiàn)為一類欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在系統(tǒng)建模中，用單階和多階的單擺模型等效貯箱內(nèi)液體的晃動(dòng)，建立整體航天器的物理模型，進(jìn)而基于合理假設(shè)以得到系統(tǒng)的降階模型。針對(duì)基于單階單擺模型建立的系統(tǒng)降階模型，本文采用了一種非線性自適應(yīng)反饋控制方案和一種適用于欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的滑模控制方案進(jìn)行控制研究

2、，并在之后將非線性自適應(yīng)反饋控制方法推廣到基于多階模型建立的系統(tǒng)中。在非線性自適應(yīng)反饋控制方法中考慮了液體燃料參數(shù)的不確定性，使用間接自適應(yīng)控制的方法設(shè)計(jì)參數(shù)自適應(yīng)律，并直接設(shè)計(jì)Lyapunov函數(shù)來(lái)得到控制律，同時(shí)使用了參數(shù)投影的方法保證估計(jì)的參數(shù)在合理的范圍內(nèi)。在滑?？刂品椒ㄖ?，將系統(tǒng)分為兩個(gè)子系統(tǒng)，針對(duì)其中的欠驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)進(jìn)行滑?？刂圃O(shè)計(jì)，對(duì)另一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制設(shè)計(jì)，由于系統(tǒng)為欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)的控制器可以使系統(tǒng)的一些狀態(tài)量達(dá)到平