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本发明提出一种基于旋转矩阵的航天器姿态受限下的协同势函数族设计方法，所述方法包括：步骤一、建立姿态限制模型；步骤二、构建协同势函数以处理临界点问题；步骤三、基于协同势函数，构建避障势函数以处理姿态约束问题；步骤四、将所设计的势函数引入控制器设计，实现受限制下姿态全局收敛。所述方法控制算法结构简单，解决了现有技术中临界点问题。

1.一种基于旋转矩阵的航天器姿态受限下的协同势函数族设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、建立姿态限制模型；假设航天器上某一指向在姿态机动过程中需要避开某一指向，令单位向量表示和航天器固连的敏感指向，单位向量表示惯性系下固定的不期望指向，航天器在姿态机动过程中，向量r和v夹角始终不小于α，即步骤二、构建协同势函数以处理临界点问题；SO(3)上任意势函数V(R(t))对时间的导数是：其中由此定义势函数V(R(t))的临界点为：对于下列势函数：PA(R)＝tr(A(I-R)) (6)其中矩阵A是一个实对角阵，可计算临界点如下：由公式(4)可知，当姿态处于势函数的临界点时，无论角速度如何，势函数对时间的导数为零，将停止收敛；给定一个有限的指标集{Vq}q∈Q是一族势函数，如果单位元是所有势函数公共的临界点，则称这样的一族势函数为共单位元的势函数；对于势函数族{Vq}q∈Q，如果存在一个常数δ＞0使得则称势函数族{Vq}q∈Q是协同的；共单位元是指在这一族势函数控制下，姿态有相同的收敛方向；协同是指某个势函数临界时，存在另一个非临界且取值更低的势函数，如果

校住所地为黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号，同时在山东省威海市和广东省深圳市分别设有校区。学校始建于1920年，1951年被确定为全国学习国外高等教育办学模式的两所样板大学之一，1954年进入国家首批重点建设的6所高校行列，被誉为“工程师的摇篮”。学校于1996年进入国家“211工程”首批重点建设高校，1999年被确定为国家首批“985工程”重点建设的9所大学之一，2000年与同根同源的哈尔滨建筑大学合并组建新的哈工大，2017年入选“双一流”建设A类高校名单，2022年8个学科入选新一轮“双一流”建设名单。