基于行為方式的航天器編隊(duì)多行為控制研究.pdf

1、隨著空間探測(cè)和天文觀測(cè)科學(xué)的發(fā)展,航天器編隊(duì)的位置和姿態(tài)協(xié)同控制在分布式深空干涉儀等深空編隊(duì)任務(wù)中起著重要作用。行為方式控制策略在機(jī)器人領(lǐng)域的日漸成熟和其表現(xiàn)出來(lái)的智能、可靠、靈活的特點(diǎn)使得其在航天器編隊(duì)研究中的應(yīng)用需求日漸迫切。本文以深空編隊(duì)飛行器為研究背景,采用行為方式控制策略,研究了航天器編隊(duì)位置和姿態(tài)多行為控制問(wèn)題,內(nèi)容如下:
　　針對(duì)航天器編隊(duì)位置協(xié)同控制問(wèn)題,采用行為方式控制策略,定義位置機(jī)動(dòng)目標(biāo)趨近和位置機(jī)動(dòng)編隊(duì)保持

2、兩個(gè)行為,并給出誤差指標(biāo)。設(shè)計(jì)利用自身和鄰近航天器狀態(tài)和速度信息的位置協(xié)同控制器,通過(guò)Lyapunov直接方法和LaSalle不變集原理分析了控制器的穩(wěn)定性和收斂性,并給出了數(shù)學(xué)仿真算例。
　　針對(duì)航天器編隊(duì)姿態(tài)協(xié)同控制問(wèn)題,采用行為方式控制策略,定義了目標(biāo)姿態(tài)趨近和編隊(duì)姿態(tài)保持兩個(gè)行為,并給出誤差指標(biāo)。設(shè)計(jì)利用自身和鄰近航天器姿態(tài)和角速度信息的姿態(tài)協(xié)同控制器?？刂破鞯姆€(wěn)定性和收斂性利用Lyapunov直接方法和LaSalle不變

3、集原理進(jìn)行了證明。研究并計(jì)算了三個(gè)航天器組成環(huán)狀編隊(duì)時(shí)的姿態(tài)協(xié)同控制參數(shù)的吸引域。最后給出了數(shù)學(xué)仿真算例。
　　針對(duì)分布式深空干涉儀工作模式下的航天器編隊(duì)位置和姿態(tài)多行為控制問(wèn)題,分析了編隊(duì)姿態(tài)協(xié)同過(guò)程中航天器的期望姿態(tài)與其航天器在編隊(duì)中的位置相關(guān)的這一情況,由此給出了位置機(jī)動(dòng)目標(biāo)趨近,位置機(jī)動(dòng)編隊(duì)保持,姿態(tài)目標(biāo)趨近與編隊(duì)姿態(tài)保持四個(gè)行為的描述和誤差指標(biāo)。采用行為方式控制策略,設(shè)計(jì)編隊(duì)位置和姿態(tài)多行為控制器,通過(guò)Lyapunov直