針對帶撓性附件的服務(wù)航天器在近距離逼近失控目標(biāo)航天器時的控制問題,考慮由于推進安裝偏差導(dǎo)致的姿軌耦合,通過選用相對位置和相對姿態(tài)四元數(shù)作為狀態(tài)向量,建立了服務(wù)航天器與失控目標(biāo)航天器的相對位置和姿態(tài)動力學(xué)方程。考慮服務(wù)航天器的撓性附件影響,撓性振動可以視為位置和姿態(tài)控制系統(tǒng)微分有界的干擾�；诜答伨�性化方法提出了非線性反饋控制律,設(shè)計了非線性干擾觀測器,用于補償可建模干擾,并基于所提非線性反饋控制律和非線性干擾觀測器設(shè)計了復(fù)合控制器,其中非線性干擾觀測器用于補償撓性附件產(chǎn)生的干擾。數(shù)字仿真及半物理實物閉環(huán)驗證表明,利用所設(shè)計的復(fù)合控制器能夠有效補償干擾,同時在對失控目標(biāo)航天器跟蹤時具有很好的魯棒性。

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圖1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

xˉ˙=Aˉxˉ+Bˉdˉ?????????(14)2.3穩(wěn)定性分析

圖2位置干擾估計誤差曲線

圖2～圖7為服務(wù)航天器對失控目標(biāo)航天器跟蹤的相對位置和相對姿態(tài)的仿真曲線。其中,圖2為位置干擾估計誤差曲線,圖5為姿態(tài)干擾估計誤差曲線。可以看出,所設(shè)計的非線性干擾觀測器能夠以較高精度估計出服務(wù)航天器所受位置干擾力和姿態(tài)干擾力矩。圖3為帶非線性干擾圖3三軸位置跟蹤誤差曲線

圖3三軸位置跟蹤誤差曲線

圖2位置干擾估計誤差曲線圖4三軸位置跟蹤誤差曲線局部放大圖

圖4三軸位置跟蹤誤差曲線局部放大圖

圖3三軸位置跟蹤誤差曲線圖5姿態(tài)干擾估計誤差曲線

本文編號：3970933