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《撓性航天器姿態(tài)機(jī)動(dòng)直接自適應(yīng)主動(dòng)振動(dòng)控制》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、2013年3月第39卷第3期北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsMarch2013V01.39No.3撓性航天器姿態(tài)機(jī)動(dòng)直接自適應(yīng)主動(dòng)振動(dòng)控制劉敏徐世杰韓潮(北京航空航天大學(xué)字航學(xué)院.北京100191)摘要:針對(duì)具有壓電陶瓷自敏執(zhí)行機(jī)構(gòu)的撓性航天器,基于直接自適應(yīng)控制方法,設(shè)計(jì)了姿態(tài)機(jī)動(dòng)主動(dòng)振動(dòng)控制器.首先,驗(yàn)證了在執(zhí)行機(jī)構(gòu)與敏感器同位安裝時(shí),撓性航天器系統(tǒng)的近似嚴(yán)格正實(shí)性;然后,設(shè)計(jì)了撓性航天器的直接自適應(yīng)姿態(tài)機(jī)動(dòng)主動(dòng)振動(dòng)控制器,使得航天器
2、輸出漸近跟蹤具有理想控制性能的參考模型輸出;最后,在多組仿真條件下進(jìn)行了撓性航天器直接自適應(yīng)姿態(tài)機(jī)動(dòng)控制數(shù)值仿真.理論分析與仿真結(jié)果表明,該方法對(duì)航天器慣量和撓性附件模態(tài)的不確定性具有強(qiáng)魯棒性,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多階模態(tài)的同時(shí)控制,對(duì)撓性航天器的姿態(tài)機(jī)動(dòng)主動(dòng)振動(dòng)控制是有效的.關(guān)鍵詞:撓性航天器;姿態(tài)機(jī)動(dòng);直接自適應(yīng)控制;振動(dòng)抑制中圖分類(lèi)號(hào):V448.22+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100卜5965(2013)03-0285.05ActivevibrationcontroIandattitudemaneuverofflexiblespacec
3、raftviadirectadaptivecontrolmethodLiuMinXuShijieHanChao(SchoolofAstronautics,BeijingUniversilyofAeronauticsandAstronautics,Beijing10019l,China)Abstract:Anattitudemaneuverandactivevibrationcontrolmethodwasproposedforflexiblespacecraftwithpiezoelectricmaterialasflexiblem
4、odesactivesuppressionsensorsandactuators.Firstly,thealmoststrictpositivereal(ASPR)propertyofflexiblespacecraftwithcollocatedsensorsandactuatorswasdiscussed.Then,thedirectadaptivecontrollerwasdesignedtoboththeattitudemaneuverandflexibleappendixvibra—tion.Finally,thecont
5、rollerwasappliedtoaflexiblespacecraftindifferentinitialconditions.Theoreticalanal-ysisesandsimulationresultsvalidatethatthecontrollerhasstrongrobustnesstospacecraftinertialandflexiblemodeluncertainties,cansuppressmodesatthesametime.Boththeattitudemaneuverandvibrationsu
6、ppres—sioncanbeaccomplishedeffectively.Keywords:flexiblespacecraft;attitudemaneuver;directadaptivecontrol;vibrationcontrol隨著現(xiàn)代航天任務(wù)的復(fù)雜化,航天器通常具有太陽(yáng)能電池帆板、大型天線,甚至空間機(jī)械臂、大型桁架結(jié)構(gòu)等撓性部件.這些部件的撓性振動(dòng)與航天器的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生耦合從而會(huì)影響航天器姿態(tài)控制的精度,甚至?xí):Φ胶教炱鞯恼_\(yùn)行¨1.而傳統(tǒng)的被動(dòng)振動(dòng)控制很難滿足高精度姿態(tài)控制要求,所以近年來(lái)對(duì)撓性航天器的主動(dòng)振
7、動(dòng)控制一直是航天領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一.近年來(lái),隨著材料技術(shù)的發(fā)展,人們廣泛地研究了以智能材料為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的撓性航天器主動(dòng)振動(dòng)抑制控制。2?!埃⑻岢隽顺T鲆尕?fù)速度反饋控制、2、獨(dú)立模態(tài)控制’L以及正位移反饋控制“。1等主動(dòng)振動(dòng)控制方法.上述控制方法能有效地抑制撓性附件的振動(dòng),但是也存在以下問(wèn)題:①上述控制方法忽略了航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)與撓性部件振動(dòng)之間的耦合特性,這對(duì)高精度姿態(tài)控制是不利的;收稿日期:2012-02—13;網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2012_04旬112:06網(wǎng)絡(luò)出版地址:WWW.cnki.net/kems/detail/11.2625.
8、V20120401.1206015.html基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(10902003)作者簡(jiǎn)介:劉敏(1984一),男,湖南衡陽(yáng)人,博士生,liumin@sa.buaa.educn286北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)2013年②通常