挠性航天器多目标鲁棒姿态控制的DPSO算法实现

王梦菲; 张军

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挠性航天器多目标鲁棒姿态控制的DPSO算法实现

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复杂航天器高性能姿态控制是完成现代新型空间任务的基础,需兼顾鲁棒性、快速性、精度和控制能量等多目标要求,但目前大多数控制系统只针对某单一目标设计.针对大型挠性航天器多目标姿态控制问题,提出一种基于差分粒子群优化算法和输出反馈的鲁棒控制方法.首先,推导了含参数不确定性的系统动力学模型;然后,给出了差分粒子群优化算法的定义和鲁棒D-稳定的线性矩阵不等式(LMI)表达;最后,在区域极点约束和Pareto最优原则下,利用所提算法对干扰抑制和控制能量指标进行了优化,得到反馈增益矩阵.该方法满足了系统多目标约束要求,且具有一定的振动抑制作用;可避免传统带极点配置的LMI方法在解决多目标问题时的保守性,也解决了将多目标转化为一个指标函数时加权系数的选择困难.数学仿真验证了该方法的有效性,相比于传统PID控制,干扰下姿态稳态误差可减小约54％.

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来源
《中国空间科学技术》|2021年第1期|64-74|共11页
作者
王梦菲; 张军;
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作者单位

北京控制工程研究所北京 100190;

空间智能控制技术国家级重点实验室北京 100190;

北京控制工程研究所北京 100190;

空间智能控制技术国家级重点实验室北京 100190;

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正文语种 chi
中图分类姿态控制系统;
关键词
挠性航天器; 区域极点配置; 鲁棒控制; 差分粒子群优化算法; 多目标;

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