[发明专利]一种卫星输出反馈容错控制器的设计方法

摘要

本发明涉及一种基于滞后切换策略的输出反馈切换控制器设计方法，对被控对象的故障进行建模，得到每种故障模式对应的子系统模型；根据故障因子设定容错控制器切换面的初始值、上下限和步长，设定H_∞参数的初始值作为存储值；根据子系统模型和容错控制器切换面的初始值、上下限和步长设置，通过矩阵不等式约束构建控制器；如果容错控制器切换面到达上限，则保存求解结果。本发明应用滞后切换策略的控制器和切换律设计方法，应用冗余备份惯性轮特点设计故障发生状态下的控制器设计，使卫星控制器在惯性轮发生故障时可以平稳切换至备份惯性轮的控制律，同时具有较高的干扰抑制水平，提高卫星运行的安全性和可靠性。

主权项

一种卫星输出反馈容错控制器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对被控对象的故障进行建模，得到每种故障模式对应的子系统模型；步骤2：根据故障因子设定容错控制器切换面的初始值、上下限和步长，设定H_∞参数的初始值作为存储值；步骤3：根据子系统模型和容错控制器切换面的初始值、上下限和步长设置，通过矩阵不等式约束构建控制器：首先根据输出反馈控制器形式，设定待求解控制器矩阵和Lyapunov函数矩阵，并根据有界实引理建立线性矩阵不等式；其次在切换面上下限范围内增加步长，设计切换面矩阵不等式；然后求解线性矩阵不等式，得到待求解矩阵和H_∞参数指标；最后如果求解H_∞参数指标小于H_∞参数指标存储值，则更新存储值和求解结果，否则舍弃该参数值和求解结果；步骤4：如果容错控制器切换面到达上限，则保存求解结果，否则返回步骤3。