[发明专利]空间非合作目标自主视线交会的无模型预设性能控制方法

摘要

一种空间非合作目标自主视线交会的无模型预设性能控制方法，包括以下步骤：1)建立视线坐标系下的非合作目标自主视线交会相对轨道运动模型；2)定义相对轨道控制状态量，将相对轨道运动模型转化为仿射形式；3)以指数收敛速度、超调量和稳态误差边界为约束建立预设性能边界函数；4)设计相对轨道无模型预设性能控制器；5)设计相对姿态无模型预设性能控制器。本发明具针对存在自旋和未知机动的非合作目标进行自主交会控制，该控制方法无需对模型的具体参数即能够实现非合作目标高精度强鲁棒性自主交会控制，具有较强的理论意义和工程应用价值。此外，本发明能够极大地提高非合作目标交会任务的安全性。

主权项

一种空间非合作目标自主视线交会的无模型预设性能控制方法，其特征在于，包括：1)建立视线坐标系下的非合作目标自主视线交会相对轨道运动模型；ρ··-ρ(q·ϵ2+q·β2cos2qϵ)=d1+a1-u1ρq··ϵ+2ρ·q·ϵ+ρq·β2sinqϵcosqϵ=d2+a2-u2-ρq··βcosqϵ+2ρq·βq·ϵsinqϵ-2ρ·q·βcosqϵ=d3+a3-u3]]>式中，ρ为追踪航天器到非合作目标的标量距离；qε为视线坐标系下的视线倾角；qβ为视线坐标系下的视线偏角；d＝[d1 d2 d3]T为相对运动中的干扰总和；a＝[a1 a2 a3]T为非合作目标的未知加速度；u＝[u1 u2 u3]T为追踪航天器的控制力加速度矢量；2)定义相对轨道控制状态量xo1＝[ρ‑ρd,qε‑qεd,‑(qβ‑qβd)]T，将相对轨道运动模型转化为仿射形式：式中，3)以指数收敛速度、超调量和稳态误差边界为约束建立预设性能边界函数；4)设计相对轨道无模型预设性能控制器；5)设计相对姿态无模型预设性能控制器。