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挠性航天器的非线性PID和PI姿态控制器设计

DOI: 10.7641/j.issn.1000-8152.2009.5.013

Keywords: 挠性航天器,姿态控制,非线性PID/PI,奇异扰动,半全局稳定

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Abstract:

针对存在模型不确性和常值干扰的挠性航天器,提出一种不依赖于模型参数的非线性PID姿态控制器.该控制器在小姿态偏差的情况下近似经典的线性PID控制器.另外,考虑到航天器上陀螺失效情况,设计了一种仅需姿态测量信息的非线性PI控制器.这两种控制器在局部均对常值干扰有抑制作用,并能使无干扰作用的姿态控制系统半全局渐近稳定.闭环系统的稳定性证明采用了奇异扰动理论,以解决积分项的存在带来的稳定性分析问题.文章最后用数学仿真验证了控制器的性能.

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