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Optimal Sliding Mode Controllers for Attitude Stabilization of Flexible Spacecraft

机译：柔性航天器姿态稳定的最优滑模控制器

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摘要

The robust optimal attitude control problem for a flexible spacecraft is considered. Two optimal sliding mode control laws that ensure the exponential convergence of the attitude control system are developed. Integral sliding mode control (ISMC) is applied to combine the first-order sliding mode with optimal control and is used to control quaternion-based spacecraft attitude manoeuvres with external disturbances and an uncertainty inertia matrix. For the optimal control part the state-dependent Riccati equation (SDRE) and optimal Lyapunov techniques are employed to solve the infinite-time nonlinear optimal control problem. The second method of Lyapunov is used to guarantee the stability of the attitude control system under the action of the proposed control laws. An example of multiaxial attitude manoeuvres is presented and simulation results are included to verify the usefulness of the developed controllers.
机译：考虑了挠性航天器的鲁棒最优姿态控制问题。建立了两种确保姿态控制系统指数收敛的最优滑模控制律。集成滑模控制（ISMC）用于将一阶滑模与最优控制相结合，并用于控制具有外部干扰和不确定性惯性矩阵的基于四元数的航天器姿态操纵。对于最优控制部分，采用状态依赖的Riccati方程（SDRE）和最优Lyapunov技术来解决无限时非线性最优控制问题。 Lyapunov的第二种方法用于在拟议的控制律的作用下保证姿态控制系统的稳定性。给出了一个多轴姿态操纵的例子，并包括了仿真结果，以验证所开发控制器的有用性。

著录项

  • 来源
    《Mathematical Problems in Engineering》 |2011年第2期|p.1-20|共20页
  • 作者

    Chutiphon Pukdeboon;

  • 作者单位

    Department of Mathematics, Faculty of Applied Science, King Mongkut's University of Technology North Bangkok, Bangkok 10800, Thailand;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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