航天器交会与软对接中的模型预测控制
最优化与控制
2020-01-14 v1
摘要
本文讨论航天器交会与软对接中的平移与姿态控制。目标航天器轨道可为圆轨道或椭圆轨道。该问题的高保真模型本质上是非线性系统，但可视为线性时变系统（LTV）。因此，提出一种基于模型预测控制（MPC）的设计以应对问题的时变特性。在基于 MPC 的设计中采用鲁棒极点配置方法，原因如下优点和/或考虑：(a) 通过将全部闭环极点置于复平面负实轴上，目标与追踪器间相对位置与姿态无超调，从而实现软对接，避免了相对位置与姿态的振荡，尤其在最后阶段；(b) 快速在线计算；(c) 建模误差容限；(d) 干扰抑制。我们将讨论这些考虑与优点，并通过设计仿真证明确实达到了期望性能。
引用
@article{arxiv.1801.04495,
title = {Model Predictive Control in Spacecraft Rendezvous and Soft Docking},
author = {Yaguang Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.04495},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 7 figures