空间电磁对接的非线性控制

空间电磁对接技术能避免诸如推进剂消耗、羽流污染和对接冲击等现有基于推力器对接所固有的不足,对接装置具有较高性价比,在小卫星领域具有广阔应用前景.空间电磁对接控制具有强非线性特性,论文综合采用反馈线性化理论及PD控制方法对该控制问题进行研究.首先基于反馈线性化理论线性化控制模型,根据空间电磁对接任务特性分析其适用性;基于线性化模型,将空间电磁对接路径跟踪问题转换为跟踪误差渐近稳定问题,采用基于扩展卡尔曼滤波的PD控制方法设计控制律;最后本文做了仿真分析,其中考虑了电磁力模型误差和地球非球形J_2项的影响.理论研究与仿真分析表明:该控制方法能有效解决空间电磁对接控制的强非线性问题,对外界干扰、模型误差具有较好鲁棒性.