[发明专利]集群卫星系统的控制器设计方法及控制方法在审

专利信息
申请号: 201910497556.9 申请日: 2019-06-10
公开(公告)号: CN110209053A 公开(公告)日: 2019-09-06
发明(设计)人: 赵宇;刘永芳 申请(专利权)人: 西北工业大学深圳研究院
主分类号: G05B13/04 分类号: G05B13/04
代理公司: 西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙) 61223 代理人: 俞晓明
地址: 518057 广东省深圳市南山*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 集群 卫星系统 智能系统 控制器设计 时间一致性 控制器 协同 控制器结构 时间跟踪 通讯网络 拓扑结构 卫星控制 保守性 有效地 拓展
【权利要求书】:

1.集群卫星系统的控制器设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

采用希尔方程描述集群卫星系统,建立集群卫星系统的模型;

使用编队误差的设计方法将集群卫星系统的编队问题转化为线性高阶多智能体系统的一致性问题;

使用最优控制方法设计集群卫星系统中子卫星的指定时间一致性编队控制器。

2.如权利要求1所述的集群卫星系统的控制器设计方法,其特征在于,建立的集群卫星系统模型为:

其中,ri=[rxi,ryi,rzi]T是第i个子卫星的三维位置坐标,ui为编队控制器,N为子卫星的数量,I3为三维单位矩阵,nr=7.273×10-5s-1为参考轨道的固有频率。

3.如权利要求2所述的集群卫星系统的控制器设计方法,其特征在于,令转换后的集群卫星系统表示为:

其中,

编队控制器表示为:

其中tk≤t<tk+1,i=1,2,…,N,Ni为与子卫星i邻近的其他子卫星组成的集合,In为n维单位矩阵,0n为n维零矩阵。

4.如权利要求3所述的集群卫星系统的控制器设计方法,其特征在于,根据最优控制方法,子卫星i的指定时间一致性编队控制器表示为:

tk≤t<tk+1,i=1,2,…,N

其中,hi为给定的编队构型。

5.集群卫星系统的控制方法,其特征在于,所述方法为采用权利要求1中得到的控制器对卫星集群系统进行控制。

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