旋转系统的轴角姿态控制律

我们提出了一类新的姿态控制律，用于旋转系统；所提出的框架将轴角表示（axis-angle）的用途推广到非四元数基 formulation之外。运用基本的Lyapunov稳定性理论和extended class $\mathcal{K}$函数的概念，我们发展了一种用于确定和强制执行所得闭环（CL）方案单一固定点的全局渐近稳定性的方法。与传统基于四元数的methods相比，所提出的推广化轴角方法在控制律设计中提供了更大的灵活性，这在结合其转换状态取决于受控旋转系统角速度的切换方案时尤为有用。通过仿真和real-time实验结果，我们展示了所开发表述的有效性。根据记录的数据，在执行高速tumble恢复机动时，新方法持续实现更短的稳定时间，要求的控制effort较低，相对于对应的基于四元数方法和几何控制method而言。