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首页> 外文期刊>Journal of guidance, control, and dynamics >Control of asteroid-hovering spacecraft with disturbance rejection using position-only measurements
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Control of asteroid-hovering spacecraft with disturbance rejection using position-only measurements

机译：使用仅位置测量值的干扰抑制控制小行星盘旋航天器

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摘要

This paper addresses the control of spacecraft hovering about uniformly rotating asteroids using only position measurements. The highly uncertain dynamical environments and the absence of velocity feedback make it a challenging issue. To overcome the difficulties, an extended state observer is designed to estimate the spacecraft velocity and uncertain perturbations simultaneously. It ensures ultimately bounded estimation errors, irrespective of the control law applied.Avelocity-free hovering controller is then obtained by driving a full-state feedback controller with estimates from the observer. The observer and controller design accounts for both measurement errors and unknown perturbations, and a Lyapunov analysis shows that the resultant control scheme globally stabilizes the spacecraft trajectory to the vicinity of the desired hovering state. Furthermore, autonomous hovering operations, implemented by either continuous or on-off thrusters, in both the body-fixed frame and the inertial frame are simulated with sensor noise and multiple unknown disturbances to demonstrate the effectiveness of the proposed methods.
机译：本文仅通过位置测量来解决航天器在均匀旋转的小行星上盘旋的控制问题。高度不确定的动态环境和缺乏速度反馈使它成为一个具有挑战性的问题。为了克服这些困难，设计了一个扩展状态观察器来同时估计航天器的速度和不确定的扰动。无论采用何种控制定律，它都可以确保最终有界的估计误差。然后通过使用来自观察者的估计值来驱动全状态反馈控制器，从而获得无速度的悬停控制器。观测器和控制器的设计考虑了测量误差和未知扰动，Lyapunov分析表明，最终的控制方案将航天器的轨迹总体稳定在所需的悬停状态附近。此外，在人体固定框架和惯性框架中，通过连续推进器或开关推进器实现的自动悬停操作均通过传感器噪声和多个未知干扰进行模拟，以证明所提出方法的有效性。

著录项

  • 来源
    《Journal of guidance, control, and dynamics》 |2017年第10期|2401-2416|共16页
  • 作者

    Gui Haichao; De Ruiter Anton H.J.;

  • 作者单位

    Ryerson University, Toronto, ON, Canada,Department of Aerospace Engineering, 350 Victoria Street, Canada;

    Ryerson University, Toronto, ON, Canada,Department of Aerospace Engineering, 350 Victoria Street, Canada;

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