公开(公告)号：CN106707751A

公开(公告)日：2017-05-24

申请号：CN201611187013.X

申请日：2016-12-20

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 宋申民 ,  李学辉 ,  郭永 ,  孙经广

IPC: G05B13/04

CPC classification number: G05B13/042

Abstract: 航天器终端接近的有限时间饱和避碰控制方法，涉及一种航天器终端的控制方法，具体涉及一种考虑了避碰控制的控制方法。本发明为了解决目前的控制系统还没有一种能够基于有限时间实现有效避碰的控制方法。本发明首先以目标航天器轨道坐标系为参考坐标系，根据目标航天器和追踪航天器的相对运动模型构建追踪航天器相对于目标航天器的轨道运动方程，然后根据避碰模型和控制目标设计基于有限时间饱和设计避碰控制器，设计避碰控制器分别针对外部扰动上界已知的情况和外部扰动上界未知的情况分别设计避碰控制器。本发明适用于航天器终端的避碰控制。

公开(公告)号：CN106886149B

公开(公告)日：2019-10-22

申请号：CN201710101562.9

申请日：2017-02-23

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 宋申民 ,  陈海涛 ,  李学辉 ,  武冠群

IPC: G05B13/04

Abstract: 一种航天器鲁棒有限时间饱和姿态跟踪控制方法，本发明涉及航天器鲁棒有限时间饱和姿态跟踪控制方法。为了解决存在模型不确定性、外界干扰力矩和执行器饱和等情况下的刚体航天器姿态跟踪控制问题，针对已有方法中存在的控制器抖振、控制器结构复杂、整定参数较多、控制算法适用范围受限等问题。本发明包括：一：建立刚体航天器姿态运动学与动力学模型，即姿态跟踪系统；二：根据步骤一定义快速非奇异终端滑模面和辅助系统；三：进行鲁棒有限时间饱和姿态跟踪控制器设计；当姿态跟踪系统综合不确定性δ上界为未知常数时，进行制器设计；当姿态跟踪系统综合不确定性δ上界为未知函数时，进行自适应控制器设计。本发明用于航天领域。

公开(公告)号：CN106406102B

公开(公告)日：2019-06-11

申请号：CN201611187012.5

申请日：2016-12-20

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 宋申民 ,  孙经广 ,  李学辉 ,  郭永

IPC: G05B13/04

Abstract: 一种含干扰观测器的高超声速飞行器跟踪控制方法，本发明涉及含干扰观测器的高超声速飞行器跟踪控制方法。本发明为了解决现有技术没有证明观测器在观测系统干扰过程中是有界的问题。本发明步骤为：步骤一：根据高超声速飞行器纵向输入输出线性化模型，建立带有系统干扰的二阶系统模型；步骤二：根据步骤一建立的带有系统干扰的二阶系统模型，基于滑模控制理论，设计有限时间终端滑模控制器；步骤三：对步骤二设计的有限时间终端滑模控制器进行系统稳定性证明。本发明方法使得系统滑模面是有限时间稳定的，系统状态是渐近收敛的。本发明应用于高超声速飞行器控制领域。

公开(公告)号：CN106886149A

公开(公告)日：2017-06-23

申请号：CN201710101562.9

申请日：2017-02-23

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 宋申民 ,  陈海涛 ,  李学辉 ,  武冠群

IPC: G05B13/04

Abstract: 一种航天器鲁棒有限时间饱和姿态跟踪控制方法，本发明涉及航天器鲁棒有限时间饱和姿态跟踪控制方法。为了解决存在模型不确定性、外界干扰力矩和执行器饱和等情况下的刚体航天器姿态跟踪控制问题，针对已有方法中存在的控制器抖振、控制器结构复杂、整定参数较多、控制算法适用范围受限等问题。本发明包括：一：建立刚体航天器姿态运动学与动力学模型，即姿态跟踪系统；二：根据步骤一定义快速非奇异终端滑模面和辅助系统；三：进行鲁棒有限时间饱和姿态跟踪控制器设计；当姿态跟踪系统综合不确定性δ上界为未知常数时，进行制器设计；当姿态跟踪系统综合不确定性δ上界为未知函数时，进行自适应控制器设计。本发明用于航天领域。

公开(公告)号：CN106707751B

公开(公告)日：2019-05-17

申请号：CN201611187013.X

申请日：2016-12-20

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 宋申民 ,  李学辉 ,  郭永 ,  孙经广

IPC: G05B13/04

Abstract: 航天器终端接近的有限时间饱和避碰控制方法，涉及一种航天器终端的控制方法，具体涉及一种考虑了避碰控制的控制方法。本发明为了解决目前的控制系统还没有一种能够基于有限时间实现有效避碰的控制方法。本发明首先以目标航天器轨道坐标系为参考坐标系，根据目标航天器和追踪航天器的相对运动模型构建追踪航天器相对于目标航天器的轨道运动方程，然后根据避碰模型和控制目标设计基于有限时间饱和设计避碰控制器，设计避碰控制器分别针对外部扰动上界已知的情况和外部扰动上界未知的情况分别设计避碰控制器。本发明适用于航天器终端的避碰控制。

公开(公告)号：CN106406102A

公开(公告)日：2017-02-15

申请号：CN201611187012.5

申请日：2016-12-20

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 宋申民 ,  孙经广 ,  李学辉 ,  郭永

IPC: G05B13/04

CPC classification number: G05B13/042

Abstract: 一种含干扰观测器的高超声速飞行器跟踪控制方法，本发明涉及含干扰观测器的高超声速飞行器跟踪控制方法。本发明为了解决现有技术没有证明观测器在观测系统干扰过程中是有界的问题。本发明步骤为：步骤一：根据高超声速飞行器纵向输入输出线性化模型，建立带有系统干扰的二阶系统模型；步骤二：根据步骤一建立的带有系统干扰的二阶系统模型，基于滑模控制理论，设计有限时间终端滑模控制器；步骤三：对步骤二设计的有限时间终端滑模控制器进行系统稳定性证明。本发明方法使得系统滑模面是有限时间稳定的，系统状态是渐近收敛的。本发明应用于高超声速飞行器控制领域。