带多充液贮箱航天器刚液控耦合动力学研究

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• 论文作者：吴文军 ; 岳宝增 ; 向宇 ; 陆静 ; 袁丽芸
• 年：2016
• 作者机构：广西科技大学汽车与交通学院;北京理工大学宇航学院;
• 论文关键词：自适应终端滑模控制器 ; 输入成型技术 ; 带多充液贮箱航天器 ; 刚液控耦合动力学
• 会议召开时间：2016-05-06
• 会议录名称：第十届动力学与控制学术会议摘要集
• 语种：中文
• 分类号：V412.4;V448.2
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第十届动力学与控制学术会议
• 会议地点：中国四川成都
• 主办单位：中国力学学会动力学与控制专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：2
• 文件大小：782k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

文中分别设计出刚体航天器姿态调整、轨道坐标机动控制的自适应终端滑模控制器和基于输入成型技术的复合自适应终端滑模控制器,并利用李雅普诺夫稳定性原理证明了所设计控制器的可达性和稳定性。通过具体算例,研究了将两种控制器分别作用于带单充液贮箱航天器和带多充液贮箱航天器时的控制效果和控制精度。计算结果表明:虽然当自适应终端滑模控制器作用于带单充液贮箱航天器时,航天器的姿态参数、液体晃动均能得到良好的控制;但当同样的控制器作用于带多充液贮箱航天器时,航天器俯仰姿态角,贮箱内液体晃动、航天器俯仰和自适应控制器系统产生了明显的刚液控耦合共振现象,且随着时间的推移,将最终导致航天器出现姿态失稳。由此可见,在带多充液贮箱航天器姿态、轨道参数控制器的设计中,需尽量细致考虑多贮箱内液体晃动的影响。而文中所设计的复合控制器不仅能良好的避开原系统中的刚液控耦合共振,而且能同时实现航天器姿态、轨道坐标的精确控制和贮箱内液体晃动的有效抑制。

引文