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变时延遥操作交会的Smith模糊控制

张波 李海阳 唐国金

变时延遥操作交会的Smith模糊控制

张波, 李海阳, 唐国金
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  • 针对地面遥操作空间航天器进行交会的情况, 研究了变时延条件下遥操作交会逼近段的轨道控制问题. 利用根轨迹法分析了时延对遥操作交会控制的影响; 通过设计时延缓冲器, 将变时延系统转化成了定常时延系统; 基于相对轨道动力学方程建立了被控对象的预测模型, 利用Smith预测原理设计了定常时延下的多变量Smith预测器, 使得控制器与执行器的输入不受时延的影响; 同时采用模糊控制方法, 以消除模型不确定性等因素的影响; 最后, 利用半实物仿真系统开展仿真试验, 对本文所述方法进行了验证. 仿真结果表明, 通过采用带时延缓冲器的Smith模糊控制的方法, 能有效降低地面遥操作交会过程中变时延以及模型不确定性的影响, 提高交会成功率和精度.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-13
  • 修回日期:  2012-08-10
  • 刊出日期:  2013-01-05

变时延遥操作交会的Smith模糊控制

  • 1. 国防科技大学航天科学与工程学院, 长沙 410073

摘要: 针对地面遥操作空间航天器进行交会的情况, 研究了变时延条件下遥操作交会逼近段的轨道控制问题. 利用根轨迹法分析了时延对遥操作交会控制的影响; 通过设计时延缓冲器, 将变时延系统转化成了定常时延系统; 基于相对轨道动力学方程建立了被控对象的预测模型, 利用Smith预测原理设计了定常时延下的多变量Smith预测器, 使得控制器与执行器的输入不受时延的影响; 同时采用模糊控制方法, 以消除模型不确定性等因素的影响; 最后, 利用半实物仿真系统开展仿真试验, 对本文所述方法进行了验证. 仿真结果表明, 通过采用带时延缓冲器的Smith模糊控制的方法, 能有效降低地面遥操作交会过程中变时延以及模型不确定性的影响, 提高交会成功率和精度.

English Abstract

参考文献 (24)

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