Control Adaptativo de Seguimiento de Actitud de una Vela Solar Desplazada Polar Geocéntrica
Autores: Zhang, Tengfei; Mu, Rongjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control Adaptativo de Seguimiento de Actitud de una Vela Solar Desplazada Polar Geocéntrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Vela solar
Control de actitud
Estrategia adaptativa
Estimador de perturbaciones
Controlador de modo deslizante
Análisis de estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Para abordar el problema del control de seguimiento de actitud de una vela solar desplazada polar geocéntrica (GPDSS) que ha sido golpeada o perforada, se propone en este documento una estrategia de control adaptativo de actitud bajo las complejas condiciones de parámetros inerciales desconocidos, perturbaciones externas y saturación de entrada. Primero, sobre la base de un modelo de dinámica de actitud de una nave espacial de vela solar flexible con términos de amortiguamiento y valores iniciales de vibración, se construye un término de perturbación integrado, que incluye incertidumbres en los parámetros inerciales y perturbaciones externas. En segundo lugar, se aplica una red neuronal de función de base radial para diseñar un estimador de perturbaciones con una ley adaptativa para estimar la perturbación integrada en tiempo real. Luego, se diseña un controlador de modo deslizante con convergencia en tiempo fijo en la fase de alcance y estabilidad en tiempo finito en la fase deslizante, y se realiza un análisis de estabilidad utilizando la teoría de Lyapunov. Finalmente, se realizan simulaciones comparativas con un controlador de modo deslizante lineal y simulaciones numéricas bajo diversas condiciones de trabajo. Los resultados muestran que la estrategia de control adaptativo diseñada puede lograr de manera efectiva el control de seguimiento de actitud del GPDSS.
Descripción
Para abordar el problema del control de seguimiento de actitud de una vela solar desplazada polar geocéntrica (GPDSS) que ha sido golpeada o perforada, se propone en este documento una estrategia de control adaptativo de actitud bajo las complejas condiciones de parámetros inerciales desconocidos, perturbaciones externas y saturación de entrada. Primero, sobre la base de un modelo de dinámica de actitud de una nave espacial de vela solar flexible con términos de amortiguamiento y valores iniciales de vibración, se construye un término de perturbación integrado, que incluye incertidumbres en los parámetros inerciales y perturbaciones externas. En segundo lugar, se aplica una red neuronal de función de base radial para diseñar un estimador de perturbaciones con una ley adaptativa para estimar la perturbación integrada en tiempo real. Luego, se diseña un controlador de modo deslizante con convergencia en tiempo fijo en la fase de alcance y estabilidad en tiempo finito en la fase deslizante, y se realiza un análisis de estabilidad utilizando la teoría de Lyapunov. Finalmente, se realizan simulaciones comparativas con un controlador de modo deslizante lineal y simulaciones numéricas bajo diversas condiciones de trabajo. Los resultados muestran que la estrategia de control adaptativo diseñada puede lograr de manera efectiva el control de seguimiento de actitud del GPDSS.