攔截衛(wèi)星末段軌道機(jī)動(dòng)的H∞容錯(cuò)補(bǔ)償控制.pdf

1、隨著空間技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星在現(xiàn)代信息戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，為此各軍事大國(guó)均進(jìn)行了反衛(wèi)星技術(shù)研究。攔截衛(wèi)星作為一種有效的衛(wèi)星攻擊手段，一直是許多學(xué)者的研究熱點(diǎn)，本文將針對(duì)攔截衛(wèi)星末段軌道的機(jī)動(dòng)控制展開(kāi)研究?？紤]到攔截衛(wèi)星發(fā)射升空后，若出現(xiàn)推進(jìn)器故障，將很難修復(fù)，所以全文在控制器研究時(shí)將重點(diǎn)考慮執(zhí)行器故障的建模與容錯(cuò)補(bǔ)償設(shè)計(jì)。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容可以分成四個(gè)部分：第一部分，通過(guò)對(duì)在Hill坐標(biāo)系下的牛頓動(dòng)力學(xué)微分方程進(jìn)行近似

2、化簡(jiǎn)可以得到用于描述攔截衛(wèi)星相對(duì)軌道動(dòng)力學(xué)模型的C-W方程，在此基礎(chǔ)上，以相對(duì)速度和位置為狀態(tài)量可以得到攔截衛(wèi)星末段軌道控制的狀態(tài)空間模型，并引入軌道非圓不確定性和能量有界噪聲干擾；第二部分，考慮傳感器飽和及執(zhí)行器乘性故障設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋控制器，在執(zhí)行器故障描述參數(shù)集已知的情況下，該控制器在滿(mǎn)足推力有限的約束下能夠使得系統(tǒng)漸近穩(wěn)定并滿(mǎn)足H∞性能指標(biāo)；第三部分，針對(duì)執(zhí)行器故障描述參數(shù)集未知的情況，結(jié)合滑?？刂频膹?qiáng)魯棒性，設(shè)計(jì)了一種執(zhí)行器故障參

3、數(shù)自適應(yīng)的滑?？刂破?，該控制器同樣能夠在滿(mǎn)足推力有限的約束下使得系統(tǒng)漸近穩(wěn)定并滿(mǎn)足H∞性能指標(biāo)；第四部分，考慮到攔截衛(wèi)星相對(duì)于目標(biāo)衛(wèi)星的位置、速度量難以實(shí)時(shí)測(cè)量得到以及執(zhí)行器加性故障的情況，設(shè)計(jì)了基于一種非脆性狀態(tài)觀測(cè)器的積分型滑模控制器，在設(shè)計(jì)過(guò)程中很好地將狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)與加性故障的補(bǔ)償設(shè)計(jì)融合在了一起，使得該控制器也能夠在滿(mǎn)足推力有限的約束下使得系統(tǒng)漸近穩(wěn)定并滿(mǎn)足H∞性能指標(biāo)。
　　本文針對(duì)三種不同情況分別提出了三種容錯(cuò)補(bǔ)償控