基于输入共享控制障碍函数的浮式平台安全自主对接机动

在本文中，我们针对平面浮式平台（Slider，模拟卫星运动）的安全自主对接问题提出一种控制策略。采用所提策略，Slider 以正确姿态接近对接端口，保持安全距离，同时在整个对接机动过程中始终对对接端口保持视觉锁定。我们设计了控制障碍函数以施加安全性、接近方向和视觉锁定约束。Slider 的三个控制输入在三个障碍函数间共享以实施这些约束。我们证明了控制输入以无冲突方式共享，使得定义安全性和视觉锁定约束的集合前向不变，并建立到视觉锁定模式的有限时间收敛。无冲突的输入共享保证了二次规划的可行性，该二次规划为设计用于跟踪对接端口的标称控制器生成最小侵入性修正，从而在整个对接机动中满足障碍约束。所提控制设计方法的有效性通过各种仿真得到验证。