Control de Formación Rotativa de Rendimiento Prescrito de Sistemas Multi-Nave Espacial con Incertidumbres
Autores: Liu, Yan; Qin, Kaiyu; Li, Weihao; Shi, Mengji; Lin, Boxian; Cao, Lu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control de Formación Rotativa de Rendimiento Prescrito de Sistemas Multi-Nave Espacial con Incertidumbres
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Investigaciones
Control de formación rotativa
Sistemas de múltiples naves espaciales
Rendimiento prescrito
Incertidumbres del modelo
Controlador distribuido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Este documento investiga el problema del control de formación rotativa para sistemas de múltiples naves espaciales con un rendimiento prescrito en presencia de incertidumbres del modelo. En primer lugar, la dinámica de la nave espacial que contiene partes no modeladas se describe en un sistema de coordenadas polares, que es para resolver el problema de la velocidad angular controlable de la formación rotativa. Luego, el método de control de rendimiento prescrito se mejora desarrollando nuevas funciones de rendimiento prescrito. Basado en el método de control de rendimiento prescrito mejorado, se diseña un controlador distribuido para sistemas de múltiples naves espaciales para lograr formaciones rotativas con rendimiento prescrito, es decir, el error de las formaciones converge a un conjunto residual arbitrariamente pequeño predefinido, con un tiempo de convergencia no menor que un valor preespecificado. Y se utiliza una red neuronal RBF para ajustar los componentes no modelados de la dinámica de la nave espacial. En comparación con los trabajos existentes en la literatura, este documento no solo resuelve el control de formación rotativa de rendimiento prescrito robusto del sistema de múltiples naves espaciales, sino que también logra una formación rotativa con velocidad angular ajustable. Finalmente, se emplea el enfoque de Lyapunov para el análisis de convergencia, y se proporcionan resultados de simulación para ilustrar la efectividad de los resultados teóricos.
Descripción
Este documento investiga el problema del control de formación rotativa para sistemas de múltiples naves espaciales con un rendimiento prescrito en presencia de incertidumbres del modelo. En primer lugar, la dinámica de la nave espacial que contiene partes no modeladas se describe en un sistema de coordenadas polares, que es para resolver el problema de la velocidad angular controlable de la formación rotativa. Luego, el método de control de rendimiento prescrito se mejora desarrollando nuevas funciones de rendimiento prescrito. Basado en el método de control de rendimiento prescrito mejorado, se diseña un controlador distribuido para sistemas de múltiples naves espaciales para lograr formaciones rotativas con rendimiento prescrito, es decir, el error de las formaciones converge a un conjunto residual arbitrariamente pequeño predefinido, con un tiempo de convergencia no menor que un valor preespecificado. Y se utiliza una red neuronal RBF para ajustar los componentes no modelados de la dinámica de la nave espacial. En comparación con los trabajos existentes en la literatura, este documento no solo resuelve el control de formación rotativa de rendimiento prescrito robusto del sistema de múltiples naves espaciales, sino que también logra una formación rotativa con velocidad angular ajustable. Finalmente, se emplea el enfoque de Lyapunov para el análisis de convergencia, y se proporcionan resultados de simulación para ilustrar la efectividad de los resultados teóricos.