• 智能航天器专栏 • 下一篇
熊子珺1,2,李青1,*,李伟1,2,刘磊1,2
XIONG Zijun 1,2,LI Qing1,*,LI Wei1,2,LIU Lei1,2
摘要: 针对空间分布式成像系统复合编队高精度控制需求,以及无扰载荷航天器非接触间隙小导致模块碰撞风险高的问题,提出一种基于模型预测的载荷精编队控制方法。首先,建立无扰载荷航天器模型及主从式复合编队运动模型,在此基础上推导载荷精编队预测模型,设计带有非接触作动器输出和位移约束条件的模型预测控制器,滚动优化求解非接触作动器输出增量,对主从星载荷模块进行高精度控制,并约束作动器运动,实现模块碰撞规避。最后将所提出的精编队模型预测控制方法与LQR控制器进行仿真对比。仿真结果表明所提出控制方法的载荷相对位移及姿态精度可达2.25μm和2.07μrad,较LQR控制器最高可提升82%,且该方法可将非接触作动器运动约束在行程范围内,有效避免了模块碰撞。所提出的基于模型预测的载荷精编队控制方法可为空间分布式成像系统工程实现提供技术参考。