《日地L2平動點大規模太空飛行器編隊擬線性變參數控制方法》是依託哈爾濱工業大學，由王峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：日地L2平動點大規模太空飛行器編隊擬線性變參數控制方法
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王峰
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過日地L2平動點上大規模(10顆以上)太空飛行器編隊實施對類地行星的探測是國際上研究熱點和前沿問題。本項目針對日地L2平動點大規模太空飛行器編隊高精度相對姿態與軌道協同控制問題，探索採用非線性控制理論進行大規模太空飛行器編隊控制設計的新方法。重點解決太空飛行器編隊高精度姿態與軌道耦合動力學建模、大規模太空飛行器編隊控制體系結構和編隊協同控制算法設計等關鍵問題。在動力學建模中，考慮太空飛行器所受主要攝動和姿態與軌道動力學的耦合作用，並給出適用於線性系統設計的Quasi-LPV模型；在編隊控制體系結構設計中，提出了多層虛擬結構，並以編隊系統穩定性為目標，採用蟻群最佳化方法對虛擬結構進行最佳化設計；在協同控制方法設計中，基於Quasi-LPV模型，提出MIMO非線性系統的多項式特徵結構配置(PEA)方法，並針對日地L2平動點太空飛行器編隊Quasi-LPV模型，設計基於多層虛擬結構的大規模太空飛行器編隊協同控制算法。
結題摘要
通過本項目研究，完成了針對日地L2平動點大規模太空飛行器編隊高精度相對姿態與軌道協同控制問題，設計了基於非線性控制理論的大規模太空飛行器編隊控制方法。重點解決太空飛行器編隊高精度姿態與軌道耦合動力學建模、大規模太空飛行器編隊協同控制算法設計等關鍵問題。在動力學建模中，考慮太空飛行器所受主要攝動和姿態與軌道動力學的耦合作用，並給出適用於線性系統設計的Quasi-LPV模型；在編隊控制體系結構設計中，提出了多層虛擬結構，並以編隊系統穩定性為目標，進行了體系結構穩定性分析；在協同控制方法設計中，基於Quasi-LPV模型，提出MIMO非線性系統的多項式特徵結構配置(PEA)方法，並針對日地L2平動點太空飛行器編隊Quasi-LPV模型，設計基於PEA的大規模太空飛行器編隊協同控制算法。經過3 年緊張有序地研究，本項目研究已經按照計畫內容全部完成，取得了豐富的成果，其中發表了密切相關的論文15 篇，專利6 項，完成了項目申請書撰寫時的計畫任務。
