基于滾動(dòng)時(shí)域的衛(wèi)星姿態(tài)最優(yōu)控制研究.pdf

1、在軌衛(wèi)星的姿態(tài)機(jī)動(dòng)中，經(jīng)常會(huì)希望系統(tǒng)滿足某種意義上的最優(yōu)條件。但是，衛(wèi)星姿態(tài)控制中經(jīng)常有模型非線性、不確定性和各種干擾存在。這些因素使得經(jīng)典最優(yōu)控制很難在衛(wèi)星姿態(tài)控制中應(yīng)用。另一方面，預(yù)測(cè)控制中的滾動(dòng)時(shí)域方法能夠?qū)崿F(xiàn)近似的最優(yōu)控制，然而其缺乏穩(wěn)定性理論基礎(chǔ)，而且這一控制律的僅能實(shí)現(xiàn)局部的最優(yōu)控制。
　　本文通過結(jié)合經(jīng)典最優(yōu)控制和滾動(dòng)時(shí)域方法，構(gòu)造了一種可應(yīng)用于衛(wèi)星姿態(tài)控制的最優(yōu)控制方法，這一控制方法在保證全局穩(wěn)定性的同時(shí)，在一定條

2、件下能夠?qū)崿F(xiàn)全局的最優(yōu)控制。之后對(duì)這種方法進(jìn)行了仿真。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析，研究了控制方法各部分計(jì)算量的來源，并結(jié)合計(jì)算量分析的結(jié)果，對(duì)控制算法進(jìn)行了優(yōu)化。
　　本文首先對(duì)最優(yōu)控制的理論進(jìn)行了分析，討論了最優(yōu)控制中代價(jià)函數(shù)和控制李雅普諾夫函數(shù)之間的聯(lián)系。結(jié)合逆最優(yōu)理論，分析了由控制李雅普諾夫函數(shù)求解最優(yōu)控制的條件。研究了在特定條件下最優(yōu)控制的解法，以及對(duì)應(yīng)的最優(yōu)控制問題的特點(diǎn)。對(duì)滾動(dòng)時(shí)域控制的方法進(jìn)行了分析。將滾動(dòng)時(shí)域控制和控制李