基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的衛(wèi)星姿態(tài)控制研究.pdf

1、本文基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制思想,以衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動(dòng)控制為背景,針對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的非線性、時(shí)變性、參數(shù)耦合、控制過(guò)程中存在隨機(jī)干擾等特點(diǎn),設(shè)計(jì)了三種不依賴于被控對(duì)象精確數(shù)學(xué)模型的控制器,并在Mablab/Simulink環(huán)境下進(jìn)行控制仿真研究。
　　首先,文章給出了基于歐拉角和四元數(shù)的衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,推導(dǎo)了以姿態(tài)誤差四元數(shù)為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并且得到了以誤差四元數(shù)為反饋量的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)仿真框架。
　　然后,根據(jù)模糊控

2、制原理設(shè)計(jì)了基于Mamdani型模糊推理的衛(wèi)星姿態(tài)控制器,輸入控制量為誤差四元數(shù)輸出控制量為飛輪轉(zhuǎn)速。將控制器應(yīng)用于衛(wèi)星的姿態(tài)控制仿真,并與傳統(tǒng)的PD控制器結(jié)果進(jìn)行比較得出結(jié)論。
　　其次,針對(duì)基本模糊控制器中隸屬函數(shù)參數(shù)難以確定的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了神經(jīng)-模糊推理控制器,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)隸屬函數(shù)的參數(shù)并進(jìn)行優(yōu)化?？偨Y(jié)Mamdani型模糊推理與Sugeno型模糊推理算法的聯(lián)系,將控制器進(jìn)行仿真研究,同過(guò)改變衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和增加干擾力矩檢驗(yàn)了