导读:本文包含了姿态跟踪控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:柔性航天器,轨迹优化,快速鲁棒输入成形器(FRIS),姿态机动控制
姿态跟踪控制论文文献综述
张秀云,宗群,朱婉婉,刘文静[1]（2019）在《柔性航天器姿态机动轨迹设计及跟踪控制》一文中研究指出针对柔性航天器姿态机动的"快速性"及"稳定性"矛盾,研究了一种优化与控制综合的姿态机动轨迹设计与跟踪控制方法。首先,考虑柔性航天器姿态机动过程中既快又稳的需求,建立姿态机动的多目标多约束条件,优化获得姿态机动轨迹,在满足快速性基础上,最大限度提高稳定性;其次,设计新型的快速鲁棒输入成形器(FRIS),与传统输入成形器相比,FRIS具有更短的作用时间及更强的鲁棒性,能够有效抑制柔性附件振动,为姿态机动的"快速性"及"高精度"奠定基础;最后,设计新型自适应连续终端滑模控制器(ACTSMC),避免增益过估计,提高控制精度,实现对期望姿态轨迹的有限时间快速高精度跟踪控制。数值仿真校验了所提方法的有效性。(本文来源于《宇航学报》期刊2019年11期）
殷春武,佟威,何波[2]（2019）在《改变系统结构的多环姿态跟踪控制》一文中研究指出针对航天器姿态跟踪控制中存在稳态误差和转动惯量摄动未知的问题,给出一种高精度自适应姿态跟踪控制策略。通过扩展姿态动力学系统结构,将姿态角积分项引入姿态控制器中,以消除稳态误差和提升姿态跟踪精度,给出扩展系统的期望轨迹设置方法。给出一种结构更为简化的多环递归跟踪控制策略,结合自适应估计设计了自适应多环递归姿态跟踪控制器。与滑模自适应控制器对比仿真,验证了方法的优越性。(本文来源于《火力与指挥控制》期刊2019年09期）
袁长清,李政广,于海莉,左晨熠[3]（2019）在《基于终端滑模和神经网络的多目标姿态跟踪鲁棒控制》一文中研究指出研究了航天器编队飞行多目标姿态跟踪的鲁棒控制问题.主航天器由中心刚体和一个快速机动天线组成,星载相机跟踪某一特定目标,同时天线与从航天器保持通信.在考虑模型不确定性和外部干扰情况下,基于非奇异终端滑模技术和RBF神经网络,设计了多目标姿态跟踪鲁棒控制器.鲁棒控制器由RBF神经网络和一个自适应控制器组成.自适应控制器用于抵消神经网络的逼近误差和实现期望的控制性能. RBF神经网络用于逼近模型不确定部分与外部干扰力矩,并且根据非奇异终端滑模的有限时间收敛属性,提出了一种RBF网络的在线学习算法,提高了RBF网络的逼近效率.应用Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统稳定性.数值仿真结果表明所设计的控制器对外部干扰与模型不确定具有良好的鲁棒性.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2019年03期）
陈海涛[4]（2019）在《航天器姿态跟踪及姿态协同有限时间控制方法研究》一文中研究指出航天器姿态跟踪及姿态协同控制技术是实现多种航天任务的基础,并在不同的领域中有着重要应用,例如深空探测和对地观测等。然而,由于航天器系统中不可避免地存在着多种干扰性因素,为了保证航天任务的顺利进行,并获得满意的控制效果,必须确保所设计的姿态控制算法具有一定的鲁棒性。因此,本文针对存在外部干扰力矩、模型不确定性以及控制输入受限等系统不确定性的航天器姿态控制系统,基于滑模控制方法、反步控制方法、自适应控制方法、辅助系统、动态面控制方法和观测器等非线性控制方法对航天器姿态跟踪及姿态协同有限时间控制问题进行了深入研究,其主要内容如下。首先,针对以四元数为姿态参数的航天器姿态跟踪控制系统,利用误差四元数和误差角速度设计了若干滑模面,作为后续各章节设计控制器的基础,具体包括:线性滑模面、快速终端滑模面、快速非奇异终端滑模面和积分终端滑模面等。其中,通过分别将快速终端滑模面和快速非奇异终端滑模面与一阶滤波器结合,构造了两种新型的积分终端滑模面,以设计有限时间稳定的终端滑模控制器同时避免产生控制奇异问题。并且,详细分析了上述几种滑模面上系统状态变量的时域特性。其次,针对存在多种系统不确定性的航天器姿态跟踪控制系统,基于快速非奇异终端滑模面设计了叁种有限时间稳定的姿态跟踪控制器。首先,对于系统中仅存在外部干扰力矩且其一阶导数上界已知的情况,基于快速非奇异终端滑模面、快速终端滑模面和符号函数设计了姿态跟踪控制器。由于所设计滑模面的分层式结构,使得相应的符号函数须经过积分环节的作用才施加于被控航天器,确保了姿态跟踪控制器的连续性并显着削弱了执行器的抖振;其次,对于系统中存在未知且有界的外部干扰力矩的情况,基于快速非奇异终端滑模面和快速终端滑模型趋近律设计了姿态跟踪控制器;最后,对于系统中同时存在外部干扰力矩和模型不确定性并且无法获取其先验信息的情况,基于快速非奇异终端滑模面、快速终端滑模型趋近律和连续自适应控制方法设计了姿态跟踪控制器。由于上述叁种控制器均为连续的,所以可以显着削弱执行器的抖振。基于Lyapunov稳定性理论证明了上述各控制器的稳定性。再次,针对存在外部干扰力矩、模型不确定性以及控制输入饱和等系统不确定性的航天器姿态跟踪控制系统,基于积分终端滑模面设计了有限时间稳定的姿态跟踪控制器。首先,针对系统中同时存在上述系统不确定性并且无法获取其先验信息的情况,基于积分终端滑模面、快速非奇异终端滑模面和非连续自适应控制方法,设计了姿态跟踪控制器。由于所设计滑模面的分层式结构,使得相应的非连续函数须经过一阶滤波器的作用才施加于被控航天器,确保了姿态跟踪控制器的连续性并显着削弱了执行器的抖振;其次,对于系统中仅存在未知且有界的外部干扰力矩的情况,基于积分终端滑模面和快速终端滑模型趋近律设计了姿态跟踪控制器;最后,对于系统中同时存在外部干扰力矩、模型不确定性以及控制输入饱和等系统不确定性并且无法获取其先验信息的情况,基于积分终端滑模、快速终端滑模型趋近律和连续自适应控制方法设计了姿态跟踪控制器。上述叁种控制器均为连续的,因此能够显着削弱执行器的抖振。基于Lyapunov稳定性理论证明了上述各控制器的稳定性。另外,针对存在外部干扰力矩、模型不确定性以及控制输入及其变化率饱和等系统不确定性的航天器姿态跟踪控制系统,分别设计了渐近稳定及有限时间稳定的姿态跟踪控制器。首先,基于线性滑模面、反步控制方法、自适应控制方法、辅助系统、动态面控制方法和观测器设计了两种渐近稳定的姿态跟踪控制器;然后,为设计有限时间稳定的控制器以提高系统的控制性能并避免控制奇异问题,通过结合积分终端滑模面、反步控制方法、自适应控制方法、辅助系统和观测器设计了姿态跟踪控制器。在上述叁种控制器的设计过程中,主要通过引入具有饱和输入信号的一阶滤波器来约束执行器的动力学特性,并与辅助系统方法相结合以满足对控制输入及其变化率的饱和限制。与此同时,分别利用动态面控制方法和观测器解决了反步控制方法中的“复杂性爆炸”问题,避免了姿态跟踪控制器中直接包含期望虚拟控制信号的导数项,起到了简化控制器设计形式的作用。基于Lyapunov稳定性理论证明了上述各控制器的稳定性。最后,针对存在多种系统不确定性的航天器姿态协同控制系统,基于积分终端滑模面设计了有限时间稳定的姿态协同控制器。首先,考虑了系统通信拓扑为无向连通图并且同时存在外部干扰力矩和模型不确定性且无法获得其先验信息的情况,设计了适用于解决姿态协同控制问题的积分终端滑模面,并通过与连续自适应控制方法结合设计了姿态协同控制器;然后,考虑了系统通信拓扑为有向连通图并且同时存在外部干扰力矩、模型不确定性以及控制输入及其变化率饱和等系统不确定性的情况,基于积分终端滑模面、反步控制方法、自适应控制方法、辅助系统和观测器设计了姿态协同控制器。其中,利用以饱和函数为输入的一阶滤波器约束执行器的动力学特性,并结合辅助系统方法实现对控制输入及其变化率的饱和约束。并且,通过构造观测器解决了反步控制方法中的“复杂性爆炸”问题。基于Lyapunov稳定性理论证明了上述各控制器的稳定性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
Zi-quan,YU,Zhi-xiang,LIU,You-min,ZHANG,Yao-hong,QU,Chun-yi,SU[5]（2019）在《有向通信拓扑下具有姿态同步跟踪预设性能的多无人机分散式容错协同控制（英文）》一文中研究指出针对多无人机在有向通信拓扑中遭遇执行器故障问题,提出一种分散式容错协同控制方案。首先,利用神经网络对无人机模型中的固有非线性项和执行器效率下降故障所引起的未知非线性项进行估计。其次,引入干扰观测器对神经网络估计偏差和执行器偏差故障进行估计。再次,设计可反映神经网络和干扰观测器复合估计能力的预测偏差,并将该预测偏差集成至所设计的容错协同控制方案中,以提升复合估计能力。最后,利用预设性能函数对姿态同步跟踪偏差进行变换,实现同步跟踪偏差预设性能控制。该控制方案的一个关键特征是多无人机本身的非线性项和与执行器故障有关的非线性项可被神经网络、干扰观测器、预测偏差组成的复合估计器较好地估计。另一个关键特征是姿态同步跟踪偏差被严格约束在预设性能界限内。仿真结果表明所设计控制方案有效。(本文来源于《Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering》期刊2019年05期）
李郴荣[6]（2019）在《并联机构伺服平台姿态跟踪非线性控制研究》一文中研究指出并联机构伺服系统由于具有承载力强、刚度大、精度高等优势,被广泛运用在工业、医疗等诸多领域。随着非线性控制技术的不断发展,针对并联机构伺服平台的控制性能提出了更高的要求。本文以平台研制为背景,针对平台的工作原理、结构设计、运动分析及控制方案进行详细描述,其中着重研究了影响平台跟踪精度的非线性因素及其控制方法。根据任务需求设计了平台控制系统并进行了实物验证,为平台样机推广应用提供理论基础和实践经验。首先,针对并联机构伺服平台总体方案,详细介绍了系统的工作原理,给出了平台的技术指标以及结构设计分析。在对平台运动学解析的基础上,基于拉格朗日方程建立了其非线性数学模型及各执行器件数学模型,为平台控制方法的设计提供了模型参考。其次,根据平台的特殊性结构,确定了以离散控制为基础的并联机构伺服平台控制方案。采用经典控制对平台叁个通道控制回路进行设计,完成了伺服电机叁闭环调节器设计及参数整定;考虑平台多轴运动耦合性问题,本文采用基于ADAMS与MATLAB的联合仿真方法,对平台俯仰及滚转通道间的耦合影响进行了仿真试验分析,为平台的非线性控制方案设计提供依据。再次,分析了影响平台跟踪精度的负载惯量、铰链摩擦等非线性因素以及多通道耦合干扰的影响。基于工程实践考虑,提出了滑模变结构控制与同步误差补偿相结合的同步滑模变结构控制,对平台的控制效果进行优化,使平台在保证控制精度的同时具有较强鲁棒性;仿真结果验证了同步滑模变结构控制的可行性及优越性。最后,根据实际任务需求分析本文系统的软硬件设计要求,设计了以ARM双核组成的高性能平台控制器,并给出了平台执行机构与传感器的具体选型;设计了并联机构伺服平台运动控制软件和上位机监控软件;通过实物样机试验,验证了本文设计的基于相关耦合误差的同步滑模控制方法可行性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01）
高直,王媛媛,邵星[7]（2019）在《航天器有限时间自适应姿态跟踪容错控制》一文中研究指出非刚体航天器存在时变的惯量、执行器完全失效或衰退故障以及外界干扰的情况,提出一种有限时间自适应姿态跟踪容错控制方法。首先,基于有限时间理论和自适应方法,设计惯量不确定性自适应估计项和外界干扰参数自适应估计项进行系统补偿,克服惯量不确定性和抑制外界干扰;然后,基于容错控制和双幂次方法,设计一种自适应有限时间姿态跟踪容错控制算法,并且利用Lyapunov稳定性理论证明所提算法能够保证航天器姿态跟踪系统实际有限时间稳定;最后,对仿真结果进行验证。结果表明:所提有限时间姿态跟踪容错控制方法是有效的。(本文来源于《航空工程进展》期刊2019年01期）
刘燕,张健,邹昕,吕瑛,李波[8]（2019）在《小卫星GLADOS空间目标跟踪传感器姿态控制分析》一文中研究指出低成本小卫星的广泛使用增强了对空间目标的跟踪能力,减轻了运行的大型高价值太空设备的工作负担,文中介绍一种适用于低成本小卫星的新跟踪方法。小卫星GLADOS搭载有一个天基可见光传感器(SBV)和一个光谱仪,姿态控制系统根据宽视场相机的反馈转动窄视场光谱仪跟踪目标,收集目标的光谱数据。文中分析了GLADOS上应用的姿态控制技术,给出了控制传感器平台的动力学方程和一个相对姿态控制中使用的控制算法。(本文来源于《信息技术》期刊2019年01期）
郭宏梅,付兴建[9]（2018）在《基于CMAC的低空无人机姿态模糊自适应PID跟踪控制》一文中研究指出针对低空四旋翼无人机系统具有不确定性的控制特点,设计了一种小脑模型关节控制器(cerebellar model articulation controller,CMAC)神经网络与模糊PID控制器复合的控制方案,将其应用于四旋翼无人机系统的姿态跟踪设计中,并与模糊PID控制进行对比。实验结果表明,该方法可以根据无人机动态特性的变化实时更新控制器的参数,具备良好的学习能力,能够实现低空四旋翼无人机姿态的模糊自适应跟踪控制。(本文来源于《北京信息科技大学学报(自然科学版)》期刊2018年06期）
宫梓丰,张合新,扈晓翔,吴玉彬[10]（2019）在《hp伪谱法实现滑翔飞行器姿态跟踪控制》一文中研究指出针对非线性、多约束的滑翔飞行器再入段质点运动学与动力学模型,采用多区间hp自适应伪谱法对滑翔飞行器的再入段轨迹进行优化设计,再将得到的最优控制量进一步解算,得出飞行器最优控制信号,并针对滑翔飞行器滚转通道进行跟踪控制。仿真结果显示,系统能够识别控制信号,并有效实现姿态跟踪,使得飞行器沿最优轨迹再入飞行。(本文来源于《电光与控制》期刊2019年03期）
姿态跟踪控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对航天器姿态跟踪控制中存在稳态误差和转动惯量摄动未知的问题,给出一种高精度自适应姿态跟踪控制策略。通过扩展姿态动力学系统结构,将姿态角积分项引入姿态控制器中,以消除稳态误差和提升姿态跟踪精度,给出扩展系统的期望轨迹设置方法。给出一种结构更为简化的多环递归跟踪控制策略,结合自适应估计设计了自适应多环递归姿态跟踪控制器。与滑模自适应控制器对比仿真,验证了方法的优越性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
姿态跟踪控制论文参考文献
[1].张秀云,宗群,朱婉婉,刘文静.柔性航天器姿态机动轨迹设计及跟踪控制[J].宇航学报.2019
[2].殷春武,佟威,何波.改变系统结构的多环姿态跟踪控制[J].火力与指挥控制.2019
[3].袁长清,李政广,于海莉,左晨熠.基于终端滑模和神经网络的多目标姿态跟踪鲁棒控制[J].空间控制技术与应用.2019
[4].陈海涛.航天器姿态跟踪及姿态协同有限时间控制方法研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[5].Zi-quan,YU,Zhi-xiang,LIU,You-min,ZHANG,Yao-hong,QU,Chun-yi,SU.有向通信拓扑下具有姿态同步跟踪预设性能的多无人机分散式容错协同控制（英文）[J].FrontiersofInformationTechnology&ElectronicEngineering.2019
[6].李郴荣.并联机构伺服平台姿态跟踪非线性控制研究[D].南京航空航天大学.2019
[7].高直,王媛媛,邵星.航天器有限时间自适应姿态跟踪容错控制[J].航空工程进展.2019
[8].刘燕,张健,邹昕,吕瑛,李波.小卫星GLADOS空间目标跟踪传感器姿态控制分析[J].信息技术.2019
[9].郭宏梅,付兴建.基于CMAC的低空无人机姿态模糊自适应PID跟踪控制[J].北京信息科技大学学报(自然科学版).2018
[10].宫梓丰,张合新,扈晓翔,吴玉彬.hp伪谱法实现滑翔飞行器姿态跟踪控制[J].电光与控制.2019
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