教育部留学回国人员科研启动基金(2010RFLXG001)
- 作品数：9 被引量：47H指数：5
- 相关作者：胡庆雷马广富周稼康吕跃勇张海博更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学滨州职业学院中国民航大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金教育部留学回国人员科研启动基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 基于有向图的航天器编队鲁棒自适应姿态协同跟踪控制被引量：5
- 2012年
- 针对一组有向通讯拓扑关系的编队航天器的协同控制问题,考虑航天器的模型不确定性(指惯量不确定性)以及受到的外部干扰的影响,设计了分布式自适应协同姿态跟踪控制器,使得各航天器姿态协同的同时跟踪时变的期望姿态。首先,针对由MRP参数描述的航天器误差动力学方程,选取了包含相对误差项以及绝对误差项的滑模面,将模型不确定项和外界干扰项作为整体处理,基于Lyapunov稳定性理论给出了非回归项的自适应算法和分布式协同跟踪控制律的设计方法,以使得各航天器协同收敛到期望的姿态,最后通过仿真验证了该算法的有效性、可行性。
- 张海博胡庆雷马广富
- 关键词：有向图
- 基于反步法的主从航天器相对姿态控制被引量：9
- 2012年
- 对主从航天器的相对姿态控制问题,考虑从航天器系统不确定因素,提出了一种基于反步法的姿态控制方法,并引入自适应控制律.该方法首先根据主从航天器的相对位置信息,解算出从航天器观测轴指向主航天器以及从航天器跟踪主航天器轨道坐标系等两种任务的期望姿态;然后基于修正罗德里格参数(MRP)描述的从航天器姿态误差动力学模型设计了姿态控制器以及针对航天器惯量的不确定性设计了自适应控制律;并基于Lyapunov方法从理论上证明了该方法能够实现全局渐近稳定的相对姿态控制.最后将该方法应用于某编队飞行任务,仿真结果表明此控制器能够实现其编队飞行控制,具有良好的控制性能.
- 马广富张海博胡庆雷
- 关键词：反步法指向控制
- 空间机器人终端滑模路径跟踪控制被引量：2
- 2012年
- 对存在摩擦干扰力矩的自由漂浮空间机械臂任务空间路径跟踪控制问题采用终端滑模,实现了跟踪误差的有限时间镇定.同时考虑执行机构存在的死区特性,设计了自适应补偿机构,通过自适应控制来学习死区特性的上界,以确保跟踪控制的有效执行.最后基于Lyapunov方法,从理论上证明了闭环系统的全局稳定性,并通过数值仿真证明此控制器能够有效实现任务空间路径跟踪控制,且对干扰具有一定的鲁棒性.
- 胡庆雷徐梁霍星马广富
- 关键词：终端滑模自适应
- 输入受限的航天器姿态调节小波滑模反步控制被引量：8
- 2010年
- 对刚体卫星在轨机动时存在未知惯量特性、外部干扰及控制输入受限的控制问题,提出了一种将滑模反步姿态控制与小波相结合的鲁棒控制方法,这种方法在继承传统滑模反步控制的优点的同时,利用小波函数的逼近能力来补偿执行机构饱和非线性;对设计者而言,饱和非线性的结构特性无需了解,并基于Lya-punov方法从理论上证明了滑动模态的存在性及系统的全局稳定性.最后,将该方法应用于航天器的姿态调节控制,仿真结果表明此控制器能有效地处理航天器姿态调节过程中控制输入饱和受限的约束,在完成姿态调节控制的同时,具有良好的过渡过程品质.
- 胡庆雷肖冰马广富
- 关键词：反步法滑模控制小波神经网络
- 基于一致性算法的卫星编队姿轨耦合的协同控制被引量：12
- 2011年
- 针对卫星编队一主多从结构的相对轨迹、姿态的协同控制问题,提出了一种基于Lyapunov方法的编队飞行协同控制策略。该控制策略将分布式控制思想引入卫星编队飞行的相对轨迹、姿态的动力学系统中,使各从星保持编队构型的同时沿期望轨迹相对主星绕飞。从理论上证明了系统的渐近稳定以及对外部干扰的抑制,并基于一致性算法理论定量地分析了通信拓扑结构为有向图情况下控制器参数的选择范围。此外,利用星星间的相对位置信息确定各从星的期望姿态和角速度,以确保对卫星编队进行姿态协同控制,达到跟踪同步的目的。最后将提出的算法应用于卫星三角形编队飞行的协同控制,仿真结果表明该方法的可行性与有效性,具有潜在的应用前景。
- 周稼康胡庆雷马广富吕跃勇
- 关键词：卫星编队飞行协同控制
- 卫星编队飞行输出反馈姿态协同跟踪控制被引量：2
- 2011年
- 针对卫星编队飞行姿态协同跟踪的控制过程中角速度信息不可测及外界常值干扰的问题,提出输出反馈协同控制器的设计方法。首先,利用绝对及相对姿态误差信息设计含有积分项的滤波器,并在控制器中引入滤波器的输出信息;同时,考虑到卫星的模型不确定性,设计自适应估计器以对卫星的转动惯量进行在线估计。此外,论证了当卫星编队的通信拓扑结构满足无向树形结构的条件时,仅对任意一颗卫星期望姿态可知即可使整个系统协同收敛于期望值。设计的控制器无需卫星角速度信息即可使角速度信息协同达到期望值,并且引入积分项使得闭环控制系统对常值干扰有良好抑制效果,同时给出降低系统的信息通信压力的分析。最后将提出的算法应用于无需角速度信息反馈的卫星编队飞行的协同控制,仿真结果表明该方法的可行性与有效性,具有实际的应用前景。
- 马广富周稼康胡庆雷晋小伟
- 关键词：卫星编队飞行自适应控制
- 基于神经网络的自由漂浮空间机器人关节空间鲁棒跟踪控制被引量：2
- 2011年
- 针对存在不确定性以及干扰的自由漂浮空间机器人关节空间轨迹跟踪问题,提出了一种基于鲁棒控制思想的神经网络鲁棒控制方法.对于控制器中由系统惯性参数不确定性引起的非线性不确定项,利用径向基函数(RBF)神经网络进行逼近,并且利用鲁棒控制器使系统镇定并保证从干扰到跟踪误差的增益小于或等于给定的指标.最后,对本文提出的控制方案进行数值仿真.仿真结果表明跟踪轨迹误差能以较快的速度收敛到零,从而验证了所提出方法的有效性.
- 石忠皮博浩胡庆雷
- 关键词：空间机器人RBF神经网络鲁棒控制关节空间
- 自由漂浮柔性空间机器人轨迹跟踪控制被引量：1
- 2012年
- 针对自由漂浮柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,利用拉格朗日和假设模态法建立了动力学模型,综合考虑其欠驱动、柔性振动等特点,将其简化为一种带有柔性振动扰动完全可控的动力学模型;在此基础上,考虑载体姿态干扰,提出一种改进自适应非奇异终端滑模控制策略,该方法采用自适应技术实时在线学习扰动参数,并引入条件积分改进滑模面消除干扰引起的稳态误差,从而保证所设计的控制律对扰动具有良好的鲁棒性;最后,基于Lyapunov方法证明了该控制策略能够实现关节期望轨迹的跟踪.仿真结果表明该控制策略对载体姿态干扰下系统轨迹跟踪控制的有效性和可靠性.
- 胡庆雷翟艳霞霍星
- 关键词：柔性空间机器人非奇异终端滑模自适应控制
- 带时变通信时间延迟的卫星编队姿态协同自适应L_2增益控制被引量：8
- 2011年
- 针对卫星编队姿态协同分布式控制问题,提出一种基于Lyapunov方法的编队飞行协同控制策略。首先,考虑到实际编队飞行中星间通信存在时变时间延迟及模型不确定问题,结合变结构控制的思想设计一种针对时滞系统稳定性分析的Lyapunov函数,从而由直接Lyapunov方法得到可对模型参数进行估计的自适应分布式姿态协同控制器,并论证其构成的闭环系统的稳定性。其次,考虑到外界干扰对系统的性能输出影响,利用L2增益耗散不等式重新设计控制器参数,使系统满足L2增益稳定的条件。该控制器不仅能够克服星间时变通信时间延迟对编队卫星姿态协同带来的影响,使编队卫星达到姿态的协同跟踪,同时还能抑制外界干扰对系统输出的影响,使闭环系统满足整体编队输出性能指标要求。最后,将提出的算法应用于双星编队姿态协同控制问题,仿真结果表明该方法具有可行性、有效性及潜在的应用前景。
- 周稼康胡庆雷马广富吕跃勇
- 关键词：编队飞行协同控制LYAPUNOV函数
