充液航天器液體晃動抑制控制研究.pdf

1、本文針對一類帶有液體燃料的航天器，考慮液體在貯箱內的晃動效應，進行航天器的姿態(tài)控制和液體晃動抑制研究。由于航天器控制自身姿態(tài)的同時，還需要抑制液體燃料的晃動，使得整體系統(tǒng)表現(xiàn)為一類欠驅動系統(tǒng)。在系統(tǒng)建模中，用單階和多階的單擺模型等效貯箱內液體的晃動，建立整體航天器的物理模型，進而基于合理假設以得到系統(tǒng)的降階模型。針對基于單階單擺模型建立的系統(tǒng)降階模型，本文采用了一種非線性自適應反饋控制方案和一種適用于欠驅動系統(tǒng)的滑?？刂品桨高M行控制研究

2、，并在之后將非線性自適應反饋控制方法推廣到基于多階模型建立的系統(tǒng)中。在非線性自適應反饋控制方法中考慮了液體燃料參數(shù)的不確定性，使用間接自適應控制的方法設計參數(shù)自適應律，并直接設計Lyapunov函數(shù)來得到控制律，同時使用了參數(shù)投影的方法保證估計的參數(shù)在合理的范圍內。在滑?？刂品椒ㄖ校瑢⑾到y(tǒng)分為兩個子系統(tǒng)，針對其中的欠驅動子系統(tǒng)進行滑?？刂圃O計，對另一個子系統(tǒng)進行反饋控制設計，由于系統(tǒng)為欠驅動系統(tǒng)，設計的控制器可以使系統(tǒng)的一些狀態(tài)量達到平