کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4974218 1365523 2016 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Finite-time output feedback attitude control for rigid spacecraft under control input saturation
ترجمه فارسی عنوان
کنترل بازده بازخورد خروجی محدود برای فضاپیمای سفت و سخت تحت اشباع ورودی کنترل
ترجمه چکیده
در این مقاله، مسئله کنترل بازده بازخورد بازده خروجی فضاپیمای سفت با توجه به اشباع ورودی کنترل مورد بررسی قرار گرفته است. برای تثبیت نگرش، ما یک نظردهنده غیرخطی با محدودیت زمانی پیشنهاد می دهیم که با استفاده از نمایندگی نگرش مبتنی بر کواترنیم است. نگرش برآورد ناظر همیشه محدودیت تابع واحد را برآورده می کند. پایداری نا محدود ناظر با استفاده از روش های همگن و لیپانوف تضمین می شود. علاوه بر این، اثر اختلال خارجی بر عملکرد ناظر زمانی محدود تجزیه و تحلیل می شود. با توجه به زمان محدود ناظر، ما یک قانون کنترل ثبات نگرشی را تضمین می کنیم تا حالت نگرش فضاپیما در زمان محدود همگرا با نقطه تعادل باشد. ما همچنین در مورد محدود کردن زمان نگرش کنترل ردیابی برای فضاپیمای بحث و پیشنهاد یک طرح کنترل بدون نیاز به اندازه گیری زاویه سرعت برای تضمین اینکه نگرش مورد نظر را می توان در زمان محدود ردیابی. نوآوری اصلی الگوریتم های کنترل که در اینجا مشتق شده است، این واقعیت است که پایداری زمانی محدود می تواند حتی در صورت عدم اندازه گیری سرعت زاویه ای و همچنین در حضور محدودیت های بر روی میزان ورودی کنترل حاصل شود. نمونه های عددی برای نشان دادن کارایی الگوریتم های کنترل پیشنهادی ارائه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
پیش نمایش مقاله
کنترل بازده بازخورد خروجی محدود برای فضاپیمای سفت و سخت تحت اشباع ورودی کنترل
چکیده انگلیسی
In this paper, the problem of finite-time output feedback attitude control for rigid spacecraft subject to control input saturation is investigated. For the attitude stabilization, we propose a nonlinear finite-time observer using quaternion-based attitude representation. The estimated attitude of the observer always satisfies the unit norm constraint. The finite-time stability of the observer can be guaranteed by using homogeneous and Lyapunov methods. Furthermore, the effect of the external disturbance on the performance of the finite-time observer is analyzed. With the finite-time observer, we design an attitude stabilizing control law to guarantee that the attitude state of the spacecraft converges to the equilibrium point in finite time. We also discuss the finite-time attitude tracking control for spacecraft and propose a control scheme without requiring angular velocity measurements to guarantee that the desired attitude can be tracked in finite time. The main novelty of the control algorithms derived here lies in the fact that finite-time stability can be achieved even in the absence of angular velocity measurements as well as in the presence of constraints on control input magnitude. Numerical examples are presented to demonstrate the efficiency of the proposed control algorithms.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Franklin Institute - Volume 353, Issue 17, November 2016, Pages 4442-4470
نویسندگان
, , ,