Control de Actitud de una Nave Espacial con Brazos de Empuje de Tiempo Predefinido
Autores: Kong, Xianglong; Sun, Yue; Guo, Yanning; Ma, Guangfu; Gong, Youmin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Actitud de una Nave Espacial con Brazos de Empuje de Tiempo Predefinido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Nave espacial eléctrica
Controlador de tiempo predefinido
Brazos de empuje
Control de modo deslizante de segundo orden
Observador de perturbaciones
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Se investiga un controlador de actitud de tiempo predefinido para naves espaciales eléctricas y sus brazos de empuje combinando un control de modo deslizante de segundo orden con un observador de perturbaciones de tiempo predefinido. Primero, se construye un modelo de dinámica de actitud Euleriano-Lagrangiano de la nave espacial eléctrica con brazos de empuje; mientras tanto, el acoplamiento entre la plataforma de la nave espacial y el brazo de empuje se trata como la perturbación al diseñar el controlador. A continuación, se diseñan una superficie deslizante de segundo orden convergente de tiempo predefinido y una ley de alcance para garantizar una rápida convergencia de tiempo predefinido. La superficie deslizante de segundo orden puede evitar el problema de zumbido del controlador y mejorar la capacidad de la nave espacial para resistir perturbaciones. Además, se desarrolla un novedoso observador de perturbaciones de tiempo predefinido para manejar las perturbaciones, asegurando que el error de seguimiento del sistema converja al equilibrio. Por último, se realiza la simulación para verificar la viabilidad y las ventajas del algoritmo propuesto.
Descripción
Se investiga un controlador de actitud de tiempo predefinido para naves espaciales eléctricas y sus brazos de empuje combinando un control de modo deslizante de segundo orden con un observador de perturbaciones de tiempo predefinido. Primero, se construye un modelo de dinámica de actitud Euleriano-Lagrangiano de la nave espacial eléctrica con brazos de empuje; mientras tanto, el acoplamiento entre la plataforma de la nave espacial y el brazo de empuje se trata como la perturbación al diseñar el controlador. A continuación, se diseñan una superficie deslizante de segundo orden convergente de tiempo predefinido y una ley de alcance para garantizar una rápida convergencia de tiempo predefinido. La superficie deslizante de segundo orden puede evitar el problema de zumbido del controlador y mejorar la capacidad de la nave espacial para resistir perturbaciones. Además, se desarrolla un novedoso observador de perturbaciones de tiempo predefinido para manejar las perturbaciones, asegurando que el error de seguimiento del sistema converja al equilibrio. Por último, se realiza la simulación para verificar la viabilidad y las ventajas del algoritmo propuesto.