日地L2平動點編隊飛行高精度位置保持建模及控制.pdf

1、航天器編隊飛行高精度位置保持是未來在深空進行干涉探測任務所需解決的關鍵技術問題之一。針對此類任務在控制方面的苛刻要求，本文將針對日地L2平動點航天器編隊飛行建模與控制問題進行如下幾個方面的研究：
　?、沤⑷盏豅2平動點編隊飛行相對運動動力學模型。首先在考慮太陽光壓和地球引力攝動基礎上，建立航天器相對運動的高精度非線性動力學模型。接著基于該非線性模型，采用級數展開方法分析各種參數對系統(tǒng)模型精度的影響，建立不同精度的線性化模型。最后

2、為提高控制系統(tǒng)控制精度，以高精度非線性模型為基礎采用Barbashin方法建立精確的擬線性變參數(Quasi-LPV)模型，提高控制系統(tǒng)名義設計模型的精度。
　?、圃O計日地L2平動點編隊飛行線性二次調節(jié)器(Linear Quadractic Regulator)的位置保持算法。以航天器相對運動線性化模型為基礎，采用LQR優(yōu)化控制理論進行位置保持算法設計。為補償各種攝動和干擾的影響，在算法設計中引入積分器以提高算法的控制精度。為驗證

3、LQR算法的有效性，進行編隊飛行位置保持的數學仿真。
　　⑶提出日地L2平動點編隊飛行多項式特征結構配置(Polynomial Eigenstructure Assignment)位置保持算方法。首先推廣基于線性系統(tǒng)的PEA控制方法，提出適用于Quasi-LPV系統(tǒng)的PEA方法以實現閉環(huán)系統(tǒng)性能指標的不變性。接著針對日地L2平動點編隊飛行的Quasi-LPV模型，設計系統(tǒng)期望的性能指標，求取基于PEA的編隊飛行高精度位置保持非線性