Diseño de control de seguimiento de actitud basado en BLF de tipo tan para nave espacial rígida con perturbaciones arbitrarias
Autores: Xuan-Mung, Nguyen; Golestani, Mehdi; Hong, Sung-Kyung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Perturbaciones
Control de seguimiento de actitud
Incertidumbre de la matriz de inercia
Control de retroceso
Función de Lyapunov
Rendimiento
Licencia
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Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio aborda el problema de las perturbaciones en el control de seguimiento de actitud basado en observador para naves espaciales en presencia de incertidumbre en la matriz de inercia y perturbaciones arbitrarias. Tras el control de retroceso, se desarrolla sistemáticamente un método de control de seguimiento de actitud basado en una función de Lyapunov de barrera tipo tangente (BLF) con tiempo de asentamiento y rendimiento prescritos. El marco de control propuesto posee tres ventajas sobre los controladores de actitud existentes. En primer lugar, el problema de singularidad asociado con el uso de potencias fraccionarias en el control de tiempo fijo se resuelve de manera efectiva sin emplear ningún filtro de comando o función continua por partes. En segundo lugar, inspirado en el concepto del enfoque BLF tipo tangente, se satisface cualquier rendimiento deseado para el error de seguimiento de actitud. Por último, la perturbación total, incluida la incertidumbre del sistema, las perturbaciones externas y la derivada temporal del control virtual, se reconstruye con precisión durante un tiempo predefinido, incluso si el error de estimación inicial tiende a infinito. Además, este tiempo se determina como una ganancia ajustable en el observador. Las simulaciones numéricas confirman el rendimiento superior de la estrategia de control propuesta en comparación con los trabajos pertinentes existentes.
Descripción
Este estudio aborda el problema de las perturbaciones en el control de seguimiento de actitud basado en observador para naves espaciales en presencia de incertidumbre en la matriz de inercia y perturbaciones arbitrarias. Tras el control de retroceso, se desarrolla sistemáticamente un método de control de seguimiento de actitud basado en una función de Lyapunov de barrera tipo tangente (BLF) con tiempo de asentamiento y rendimiento prescritos. El marco de control propuesto posee tres ventajas sobre los controladores de actitud existentes. En primer lugar, el problema de singularidad asociado con el uso de potencias fraccionarias en el control de tiempo fijo se resuelve de manera efectiva sin emplear ningún filtro de comando o función continua por partes. En segundo lugar, inspirado en el concepto del enfoque BLF tipo tangente, se satisface cualquier rendimiento deseado para el error de seguimiento de actitud. Por último, la perturbación total, incluida la incertidumbre del sistema, las perturbaciones externas y la derivada temporal del control virtual, se reconstruye con precisión durante un tiempo predefinido, incluso si el error de estimación inicial tiende a infinito. Además, este tiempo se determina como una ganancia ajustable en el observador. Las simulaciones numéricas confirman el rendimiento superior de la estrategia de control propuesta en comparación con los trabajos pertinentes existentes.