毕显婷 作品数:7 被引量:9 H指数:2 供职机构: 哈尔滨工业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国航空科学基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 航空宇航科学技术 电子电信 更多>>
考虑时滞特性的航天器非线性姿态控制方法研究 航天器姿态控制系统在工作时,执行器环节和姿态量测环节不可避免的会引入时滞。控制系统性能会因此受到影响,甚至导致失稳现象。由于航天器姿态模型具有强耦合非线性,时滞的引入使系统更加复杂,其特征方程具有无穷多个特征根,系统模型... 毕显婷关键词:航天器 状态反馈控制器 基于滑模方法的挠性航天器姿态稳定控制(英文) 2014年 针对复杂的非线性航天器轨道及姿态模型,考虑了存在外部扰动力矩及轨道机动引起航天器挠性附件振动的挠性航天器姿态稳定的问题,设计了基于滑模算法的挠性航天器姿态控制器,优点是设计的控制器仅需要航天器姿态角信息不需要姿态角速度信息。滑模算法表现出了对外部扰动及轨道机动过程对挠性航天器姿态影响的鲁棒性,可以使处于轨道机动过程中的挠性航天器姿态控制系统稳定。给出了基于Lyapunov稳定性理论的姿态控制闭环系统稳定性证明。仿真结果表明:本挠性航天器姿态控制系统在外部扰动及轨道机动控制力的影响下稳定。 史小平 李隆 杨婧 毕显婷 刘海龙关键词:挠性航天器 不确定性 滑模 基于扩张状态观测器的航天器时延状态反馈控制 被引量:2 2016年 研究了刚性航天器的时延姿态稳定控制问题。首先建立了基于修正罗德里格斯参数(modified rodrigues parameters,MRPs)的航天器非线性状态模型,具有确定上界的时延项在状态反馈控制律中体现。通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函进行稳定性分析,由此得到保证系统渐近稳定的线性矩阵不等式,依此设计状态反馈控制系数矩阵。考虑到航天器三轴间的耦合非线性项,利用扩张状态观测器(extended state observer,ESO)方法,设计了二阶非线性扩张状态观测器,以获得航天器系统内部状态向量并用于状态反馈控制律。为便于工程实际应用,仿真中将MRPs响应输出转换为欧拉角响应,仿真结果表明,本文所设计的控制系统能保证航天器三轴姿态稳定。 史小平 毕显婷 杨婧关键词:时延 LYAPUNOV-KRASOVSKII泛函 扩张状态观测器 毫米波汽车防撞警示雷达设计及仿真研究 汽车防撞雷达的研究自上世纪90年代就已经开始,但相关产品的应用却不容乐观,但高昂的价格让中低档车辆的使用者望而兴叹。本课题力图设计一款价格合理,性能可靠的用于前方危险告警的汽车防撞警示雷达。依靠微波器件和MMIC的快速发... 毕显婷关键词:毫米波 天线系统 文献传递 考虑退绕问题的刚性航天器全局姿态稳定性控制 被引量:1 2017年 针对刚性航天器姿态机动问题设计了能够有效减小能量损耗的非线性状态反馈控制器。由于修正罗德里格斯参数(modified rodrigues parameter,MRP)原始集在特征轴旋转角为±360°时存在奇异点,而相应的MRP映射集(shadow set)的奇异点处于特征轴旋转角为0°。将MRP原始集与映射集结合起来,实现全局非奇异姿态描述,解决了航天器姿态控制中的退绕(unwinding)问题。利用平方和(SOS)方法设计非线性状态反馈控制律,实现航天器全局姿态渐近稳定控制,同时实现更短控制路径,保证了控制过程中特征轴旋转角|Φ|≤180°。仿真结果表明了在干扰条件下该控制方法可有效控制航天器姿态稳定,且对能量损耗给出了定量分析结果。 毕显婷 史小平关键词:全局渐近稳定 逼近非合作目标的自适应二阶终端滑模控制 被引量:3 2016年 针对逼近非合作目标过程中的相对轨道姿态耦合控制问题,综合考虑系统不确定性、外部干扰以及滑模控制中的抖颤问题,设计了无抖颤的自适应二阶非奇异终端滑模(second order nonsingular terminal sliding mode,SONTSM)控制器。首先根据视线坐标系下的相对运动方程和体坐标系下的相对姿态方程建立了相对位置和姿态一体化模型。将高阶滑模控制思想与非奇异终端滑模控制理论相结合,使所设计控制器克服了传统滑模的抖颤问题,并同时具有收敛快、精度高、鲁棒性强及能量消耗小等优势。基于Lyapunov理论,对系统稳定性进行了严格的证明。数值仿真验证了控制器的正确性和良好的控制性能。 刘海龙 史小平 张杰 毕显婷关键词:非合作目标 终端滑模 二阶滑模控制 带有输入时延的刚性航天器反最优姿态控制 被引量:4 2017年 针对带有输入时延的刚性航天器提出一种姿态稳定性控制方法,首先利用反步法构造李雅普诺夫控制函数,由此得到使系统全局渐近稳定的时延补偿控制器。由于航天器系统为强耦合非线性系统,基于反最优理论,对非线性时延系统构造关于系统状态量和控制力矩的目标函数,该目标函数体现了能耗的重要性,并得到相应的最优控制器。将无优化指标考虑的控制器与最优控制器进行性能比较,非最优控制器所需能量消耗较大,仿真中给出了定量分析结果。仿真结果显示,不同时延情况下,该控制器均可以有效控制航天器姿态稳定,并且对于时延估计偏差具有鲁棒性。 毕显婷 史小平关键词:时延 反步法 全局渐近稳定