Salida de retroalimentación de control para el sistema de actitud de la nave espacial con estabilidad práctica predefinida basada en compensador antiwindup
Autores: Xuan-Mung, Nguyen; Golestani, Mehdi; Nguyen, Huu Tiep; Nguyen, Ngoc Anh; Fekih, Afef
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Salida de retroalimentación de control para el sistema de actitud de la nave espacial con estabilidad práctica predefinida basada en compensador antiwindup
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Retroalimentación de salida
Control de actitud
Nave espacial
Incertidumbre
Saturación de entrada
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga el problema del control de actitud con retroalimentación de salida para una nave espacial rígida sujeta a incertidumbre en la matriz de inercia, perturbaciones espaciales y saturación de entrada. En primer lugar, se adopta una transformación de modelo para convertir un sistema de actitud con velocidad angular no medible en un nuevo sistema. Todos los estados del nuevo sistema convertido son medibles y están disponibles para la retroalimentación; sin embargo, el sistema contiene incertidumbre desajustada resultante de la transformación de coordenadas. Luego, se diseña un control de retroceso no singular adaptativo con convergencia práctica predefinida en tiempo. Para resolver el problema de la saturación de entrada, se desarrolla un compensador anti-integrador. Se demuestra analíticamente que la actitud y la velocidad angular de la nave espacial son prácticamente estables en un tiempo predefinido, de modo que el tiempo de convergencia es una constante sintonizable dada. Los resultados de la simulación revelan que el marco de control propuesto proporciona maniobras de actitud rápidas y eliminación de la saturación del actuador.
Descripción
Este documento investiga el problema del control de actitud con retroalimentación de salida para una nave espacial rígida sujeta a incertidumbre en la matriz de inercia, perturbaciones espaciales y saturación de entrada. En primer lugar, se adopta una transformación de modelo para convertir un sistema de actitud con velocidad angular no medible en un nuevo sistema. Todos los estados del nuevo sistema convertido son medibles y están disponibles para la retroalimentación; sin embargo, el sistema contiene incertidumbre desajustada resultante de la transformación de coordenadas. Luego, se diseña un control de retroceso no singular adaptativo con convergencia práctica predefinida en tiempo. Para resolver el problema de la saturación de entrada, se desarrolla un compensador anti-integrador. Se demuestra analíticamente que la actitud y la velocidad angular de la nave espacial son prácticamente estables en un tiempo predefinido, de modo que el tiempo de convergencia es una constante sintonizable dada. Los resultados de la simulación revelan que el marco de control propuesto proporciona maniobras de actitud rápidas y eliminación de la saturación del actuador.