基于饱和约束和时变观测器设计的异构航天器姿态控制策略

王博辉

1西安电子科技大学空间科学与技术学院,西安,710071

0 引言

随着载人航天技术的不断成熟,未来太空运输中将会出现多种类型的载人航天器．特别是随着太空资源的不断开发,利用有限的异构航天器资源对未知目标进行合作探测与识别具有重要意义．基于此,合作控制作为空间信息物理系统的主要技术,近年来受到了广泛关注[1-3]．例如典型的技术包括机器人合作控制、合作机器学习算法、分布式任务优化、智能交通等．值得指出的是,合作控制能够利用有限的通信资源和原材料供应降低能源的消耗和生产成本．基于此,不同类型的合作控制协议被开发来获得更多的合作利益．由于在实际的工程应用中,系统通常包含非线性和不确定性,特别是包含异构组件或者参数,因此面向异构系统的合作控制技术具有更优的可靠性和实用性．

实际上,对于异构系统而言,主要的挑战是闭环系统不存在共同的平衡点,因此其系统的稳定性分析显著地不同于同质系统的稳定性,因而其问题研究也更具挑战．传统的异质系统合作控制主要有两类方法．一种是准同步分析方法,它强调异质系统在合作控制时会存在一个有界的同步误差等级,典型的工作包括同步分析[4]、分布式脉冲同步[5]、部分一致性分析[6]、混杂系统准一致性[7]等．然而,由于有界的误差等级在估计时依赖一个较强的假设,即所有追踪者都需要与领导者存在一条……