Control Adaptativo de Modo Deslizante Integral Basado en TDE de Manipuladores Espaciales para la Eliminación Activa de Desechos Espaciales
Autores: Zhang, Zhibin; Li, Xinhong; Wang, Xun; Zhou, Xin; An, Jiping; Li, Yanyan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control Adaptativo de Modo Deslizante Integral Basado en TDE de Manipuladores Espaciales para la Eliminación Activa de Desechos Espaciales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Residuos espaciales
Manipulador espacial
Control
Estabilización
Control adaptativo por modo deslizante integral
Estimación de retardo temporal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La eliminación segura y confiable de desechos espaciales a gran escala ha sido un desafío de larga data que es crítico para la seguridad de las naves espaciales y los astronautas. En el proceso de captura y desorbitación de desechos espaciales, el manipulador espacial debe lograr un control y una precisión extremadamente altos. Sin embargo, los fuertes acoplamientos, las incertidumbres del modelo y diversas perturbaciones inevitables causan muchas dificultades en el control coordinado del manipulador espacial. Para resolver este desafío, este estudio examina el control de estabilización de un manipulador espacial después de capturar desechos espaciales no cooperativos a gran escala y presenta un esquema de control adaptativo de modo deslizante integral (AISMC) con estimación de retardo en el tiempo (TDE). El término de acoplamiento y la incertidumbre agrupada se estiman mediante la tecnología TDE, lo que elimina la necesidad de conocimiento previo. Se utiliza el control adaptativo de modo deslizante (ASMC) como dinámica deseada para compensar los errores de TDE, y se diseña una superficie de modo deslizante integral tipo PID para reducir los errores en estado estacionario. El criterio de Lyapunov se utiliza para probar la estabilidad global del controlador. Los resultados de simulación muestran que el controlador tiene alta precisión de seguimiento y gran robustez.
Descripción
La eliminación segura y confiable de desechos espaciales a gran escala ha sido un desafío de larga data que es crítico para la seguridad de las naves espaciales y los astronautas. En el proceso de captura y desorbitación de desechos espaciales, el manipulador espacial debe lograr un control y una precisión extremadamente altos. Sin embargo, los fuertes acoplamientos, las incertidumbres del modelo y diversas perturbaciones inevitables causan muchas dificultades en el control coordinado del manipulador espacial. Para resolver este desafío, este estudio examina el control de estabilización de un manipulador espacial después de capturar desechos espaciales no cooperativos a gran escala y presenta un esquema de control adaptativo de modo deslizante integral (AISMC) con estimación de retardo en el tiempo (TDE). El término de acoplamiento y la incertidumbre agrupada se estiman mediante la tecnología TDE, lo que elimina la necesidad de conocimiento previo. Se utiliza el control adaptativo de modo deslizante (ASMC) como dinámica deseada para compensar los errores de TDE, y se diseña una superficie de modo deslizante integral tipo PID para reducir los errores en estado estacionario. El criterio de Lyapunov se utiliza para probar la estabilidad global del controlador. Los resultados de simulación muestran que el controlador tiene alta precisión de seguimiento y gran robustez.