摘要
本发明公开了一种面向在轨加注的电磁对接Tube模型预测控制方法,包括:S1、建立航天器轨道‑电磁‑液体耦合动力学模型,并转换为离散状态空间形式;S2、针对动力学模型中存在的干扰项,设计基于自适应鲁棒不变集的约束收紧方法,保障扰动有界条件下的递归可行性;S3、构建能耗‑精度多目标优化函数,采用滚动时域优化框架实现能耗与对接精度的动态权衡;S4、构建控制李雅普诺夫函数,基于鲁棒不变集保证约束条件下算法的稳定性,进而得到最优控制器;S5、将Tube模型预测控制器代入闭环系统中,使航天器的相对位置达到稳定状态,实现耦合控制。本发明在系统时变、外部和储箱液体扰动共存条件下可实现电磁对接精确控制,控制能耗低,适用范围广。
技术关键词
模型预测控制方法
耦合动力学模型
电磁对接系统
连续状态空间
李雅普诺夫函数
离散状态空间
预测系统
模型预测控制器
滚动时域优化
液体
作用力
追踪航天器
能耗
矩阵
法向分量
计算方法
轨道
精度