[发明专利]一种用于航天器姿态控制的无模型数据驱动控制方法

摘要

本发明公开了一种用于动力学模型未知航天器姿态的无模型数据驱动控制方法，属于空间操控研究领域，具体涉及一种用于操控对象质量和惯量特性未知的空间航天器控制方法。其有益效果在于：1）与传统的控制策略相比，本发明不依赖于航天器的精确动力学模型，通过航天器的输入输出数据及敏感器测量数据就可以得到控制器的设计方法；2）在传统的紧格式离散数据动态线性化无模型自适应控制的基础上，引入航天器的激励响应特征，得到用于航天器的无模型自适应控制方法，控制收敛时间更短。

主权项

1.一种用于航天器姿态控制的无模型数据驱动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对服务航天器捕获非合作目标之后形成的空间组合体航天器，通过服务航天器上搭载的执行机构多次施加典型激励uk(k＝1,…n)；步骤2：通过服务航天器上搭载的敏感器收集组合体航天器的响应信息yk(k＝1,…n)；步骤3：建立组合体航天器激励uk与响应yk之间的映射关系；步骤4：然后通过对离散数据动态线性化，设计组合体航天器控制器；当所述无模型控制器待整定参数中μ>0表示权重因子，η，伪偏导数的时变参量φc(k)步骤5：之后根据航天器经典动力学模型，对所述步骤4设计的控制器进行拟合；x,y,z三个方向上的力矩‑角加速度对应关系；其中，u表示航天器的控制输入；表示航天器的角加速度输出(响应)；ω表示航天器的姿态角速度；进一步得到φ(k)其中i＝1,2，3；将式(16)与式(7)求平均值，得到应用于动力学模型未知的航天器控制器设计的伪偏导数值将式(17)带入下面式得到下一时刻的控制u(k)其中λ>0表示权重因子，ρ∈(0,1]表示步长因子，y*(k+1)为期望的组合体航天器响应信号。