动量轮固定时间终端滑模控制

吉林大学学报(信息科学版)

动量轮固定时间终端滑模控制

王强 1 , 王颖 1 , 左宗玉 2

1. 北京空间飞行器总体设计部, 北京 100094; 2. 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院, 北京 100191

收稿日期:2016-09-22 出版日期:2017-03-27 发布日期:2017-06-07
作者简介:王强(1982— ), 男, 长春人, 北京空间飞行器总体设计部工程师, 主要从事系统技术、控制工程研究, (Tel)86-10- 68743415(E-mail)teddywang_0929@126. com; 王颖(1978— ), 女, 河南商丘人, 北京空间飞行器总体设计部高级工程师, 主要从事航天器总体设计研究, (Tel)86-10-68113207(E-mail)wangying_fern@163. com。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61673034)

Fixed-Time Terminal Sliding-Mode Control for Momentum Wheel

WANG Qiang 1 , WANG Ying 1 , ZUO Zongyu 2

1. Beijing Institute of Spacecraft System Engineering, Beijing 100094, China;
2. School of Automation Science and Electrical Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China

Received:2016-09-22 Online:2017-03-27 Published:2017-06-07

摘要/Abstract

摘要： 为提高动量轮输出转速的精度, 针对动量轮系统存在的内部干扰力矩、模型参数不确定性以及控制输入
波动的问题, 提出一种新的基于固定时间终端滑模控制的动量轮转速控制方法。通过相平面分析和 Lyapunov
稳定性方法, 证明了所构造的非奇异终端滑模面能确保含上述不确定因素的闭环系统收敛, 并且收敛时间与系
统初始状态无关。对动量轮转速控制器进行了数学仿真, 验证了算法的可行性与性能。

关键词: 滑模控制, 固定时间, 动量轮, 仿真计算

Abstract: This paper presents a novel fixed-time TSMC( Terminal Sliding-Mode Control) for momentum
wheel with system uncertainties and input perturbations. A newly defined non-singular terminal sliding
surface is constructed, and a guaranteed closed-loop system with the uncertainties factors above convergence
time independent of initial states is derived based on the phase plane analysis and Lyapunov tools. Finally,
the simulation was carried out. The results demonstrate the feasibility and performance of the proposed
controller.

Key words: momentum wheel, simulation and calculation, sliding mode control, fixed-time

中图分类号:

王强,王颖,左宗玉 . 动量轮固定时间终端滑模控制[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2017, 35(2): 158-163.

WANG Qiang,WANG Ying,ZUO Zongyu . Fixed-Time Terminal Sliding-Mode Control for Momentum Wheel[J]. Journal of Jilin University(Information Science Ed, 2017, 35(2): 158-163.

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