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基于四元数的3D刚体摆姿态非线性控制

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3D刚体摆为一个刚体在重力、扰动和控制力或力矩的作用下绕一个固定的支点旋转,具有三个转动自由度的刚体摆模型,它是地球静止轨道(GEO)航天器的简化模型.针对由四元数描述的3D刚体摆姿态控制系统进行了非线性反馈控制器设计.首先,得到一类含角速度测量的反馈控制律,该控制律是一种不合非线性扭矩项、仅由四元数和角速度的线性组合构成的.该控制律与刚体惯性参数无关,因而具有一定的鲁棒性,并证明在一定条件下闭环系统是指数渐近稳定的,可以保证闭环系统是全局渐近稳定的.该控制律同样保证了闭环系统的全局渐近稳定性质.最后,数值仿真展示了所得反馈控制律的优势.

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来源
《中国交叉科学学会第15届学术年会》|2014年|36-39|共4页
会议地点郑州
作者
Xin Tian; 田鑫; Xinsheng Ge; 戈新生;
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作者单位

中国交叉科学学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类动力试验;
关键词
地球静止轨道航天器; 3D刚体摆; 姿态控制; 非线性反馈控制器; 四元数;

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