攔截衛(wèi)星末段軌道機動的H∞容錯補償控制.pdf

1、隨著空間技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星在現(xiàn)代信息戰(zhàn)爭中發(fā)揮著越來越重要的作用，為此各軍事大國均進行了反衛(wèi)星技術(shù)研究。攔截衛(wèi)星作為一種有效的衛(wèi)星攻擊手段，一直是許多學(xué)者的研究熱點，本文將針對攔截衛(wèi)星末段軌道的機動控制展開研究?？紤]到攔截衛(wèi)星發(fā)射升空后，若出現(xiàn)推進器故障，將很難修復(fù)，所以全文在控制器研究時將重點考慮執(zhí)行器故障的建模與容錯補償設(shè)計。
　　本文的主要研究內(nèi)容可以分成四個部分：第一部分，通過對在Hill坐標系下的牛頓動力學(xué)微分方程進行近似

2、化簡可以得到用于描述攔截衛(wèi)星相對軌道動力學(xué)模型的C-W方程，在此基礎(chǔ)上，以相對速度和位置為狀態(tài)量可以得到攔截衛(wèi)星末段軌道控制的狀態(tài)空間模型，并引入軌道非圓不確定性和能量有界噪聲干擾；第二部分，考慮傳感器飽和及執(zhí)行器乘性故障設(shè)計狀態(tài)反饋控制器，在執(zhí)行器故障描述參數(shù)集已知的情況下，該控制器在滿足推力有限的約束下能夠使得系統(tǒng)漸近穩(wěn)定并滿足H∞性能指標；第三部分，針對執(zhí)行器故障描述參數(shù)集未知的情況，結(jié)合滑?？刂频膹婔敯粜?，設(shè)計了一種執(zhí)行器故障參

3、數(shù)自適應(yīng)的滑?？刂破鳎摽刂破魍瑯幽軌蛟跐M足推力有限的約束下使得系統(tǒng)漸近穩(wěn)定并滿足H∞性能指標；第四部分，考慮到攔截衛(wèi)星相對于目標衛(wèi)星的位置、速度量難以實時測量得到以及執(zhí)行器加性故障的情況，設(shè)計了基于一種非脆性狀態(tài)觀測器的積分型滑?？刂破?，在設(shè)計過程中很好地將狀態(tài)觀測器設(shè)計與加性故障的補償設(shè)計融合在了一起，使得該控制器也能夠在滿足推力有限的約束下使得系統(tǒng)漸近穩(wěn)定并滿足H∞性能指標。
　　本文針對三種不同情況分別提出了三種容錯補償控