[发明专利]一种组合体航天器姿态无模型自适应控制器参数整定方法

权利要求书

1.一种组合体航天器姿态无模型自适应控制器参数整定方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1，针对一般组合体航天器的姿态运动过程，设计相应全格式无模型自适应控制器；

S2，针对控制器参数性能指标，选取若干参考输入，完成一组闭环实验；

S3，利用闭环实验结果，计算优化的控制器参数值。

2.如权利要求1所述的一种组合体航天器姿态无模型自适应控制器参数整定方法，其特征在于，所述的步骤S1中全格式动态等价线性数据模型为：

符号Δ表示变量的增量形式，即Δy(k+1)＝y(k+1)-y(k)，为一个在[k-L_u+1,k]时刻内的所有控制输入信号与在[k-L_y+1,k]时刻内的所有系统输出信号组成的向量，即：

L_u，L_y称为系统的伪阶数，u(k)表示系统在k时刻的控制输入，y(k)表示系统在k时刻的输出，称为伪梯度向量，伪梯度向量是由数学理论严格证明保证其存在性的有界向量，但向量中各元素一般不能用解析式表达出来，正像Cauchy中值定理不能显式地给出其微分中值的解析式一样。表示的转置；

针对上述航天器姿态全格式动态等价线性数据模型，设计一种姿态全格式无模型自适应控制器，其特征在于，所述的S1中控制器输入为：

其中，为控制器参数，y_r为系统的期望输出，此时控制器设计问题转化为优化控制器参数向量的问题。

3.如权利要求1中所述一种组合体航天器姿态无模型自适应控制器参数整定方法，其特征在于，所述的步骤S2中，首先，用一组参考信号y_r输入系统，得出一组输入、输出信号，记作{y₀(k),u₀(k),y_r(k)}；

然后，计算

得出

式中T取1，κ_η(η＝1…L_y+L_u+2)要恰当选取以保证这些y_η(k+1)(η＝1…L_y+L_u+2)尽可能接近y_r；

将求得的y_η(η＝1…L_y+L_u+2)分别输入系统，进行L_y+L_u+2次闭环实验次闭环实验，得到y(k)(η＝1…L_y+L_u+2)。

4.如权利要求1中所述的一种组合体航天器姿态无模型自适应控制器参数整定方法，其特征在于，优化控制器参数计算方法，利用步骤S2闭环实验所得的y(k)(η＝1…L_y+L_u+2)，首先按照

y'_η＝(y_η-y₀)/κ_η(η＝1…L_y+L_u+2)

计算得到y'(ρ)，然后带入公式

得出根据Gauss-Newton迭代法选取适当的整定矩阵R，按公式

迭代优化控制器参数。