Control de actitud de modo deslizante terminal no singular restringido para naves espaciales: un enfoque de control de embudo
Autores: Xuan-Mung, Nguyen; Golestani, Mehdi; Hong, Sung Kyung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de actitud de modo deslizante terminal no singular restringido para naves espaciales: un enfoque de control de embudo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Control de actitud adaptativo restringido
Nave espacial
Sistemas no lineales
Ganancia variable en el tiempo
Robustez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un control de actitud adaptativo restringido para una nave espacial incierta. Inspirado en el concepto de control de modo deslizante terminal no singular y control de embudo para sistemas no lineales, se introduce un nuevo control de actitud adaptativo que contiene una ganancia variable en el tiempo para manejar las restricciones impuestas en la actitud de la nave espacial. De hecho, cuando la trayectoria de actitud se acerca al límite del conjunto de restricciones, el esfuerzo de control, así como la ganancia variable en el tiempo, aumentarán para evitar que la trayectoria intersecte el límite. Luego, se demuestra analíticamente que las trayectorias del sistema convergen a una región arbitrariamente pequeña alrededor del origen dentro de un tiempo fijo donde el límite superior más pequeño del tiempo de convergencia se determina como un parámetro independiente en el controlador. Además, el esquema de control propuesto es no singular sin necesidad de utilizar ninguna función continua por partes, lo que simplifica el análisis de estabilidad. Estas propiedades distinguen el esquema de control propuesto de los controles de actitud finitos/fijos existentes. Finalmente, varios resultados de simulación confirman la robustez y el rendimiento del marco de control propuesto.
Descripción
Este documento presenta un control de actitud adaptativo restringido para una nave espacial incierta. Inspirado en el concepto de control de modo deslizante terminal no singular y control de embudo para sistemas no lineales, se introduce un nuevo control de actitud adaptativo que contiene una ganancia variable en el tiempo para manejar las restricciones impuestas en la actitud de la nave espacial. De hecho, cuando la trayectoria de actitud se acerca al límite del conjunto de restricciones, el esfuerzo de control, así como la ganancia variable en el tiempo, aumentarán para evitar que la trayectoria intersecte el límite. Luego, se demuestra analíticamente que las trayectorias del sistema convergen a una región arbitrariamente pequeña alrededor del origen dentro de un tiempo fijo donde el límite superior más pequeño del tiempo de convergencia se determina como un parámetro independiente en el controlador. Además, el esquema de control propuesto es no singular sin necesidad de utilizar ninguna función continua por partes, lo que simplifica el análisis de estabilidad. Estas propiedades distinguen el esquema de control propuesto de los controles de actitud finitos/fijos existentes. Finalmente, varios resultados de simulación confirman la robustez y el rendimiento del marco de control propuesto.