CN115327902B 基于干扰观测器和故障估计器的挠性卫星滑模容错神经网络控制方法 （南京航空航天大学）

基于干扰观测器和故障估计器的挠性卫星本发明公开了一种基于干扰观测器和故障误差与挠性部件振动带来的内部干扰组成的复环境中具有挠性部件振动的卫星系统在存在执执行器故障和系统不确定性的挠性卫星的故障21.基于干扰观测器和故障估计器的挠性卫星滑模容错神经网络控制方法，其特征在基于机理建模思想，建立存在执行器故障和内部干扰的单轴旋转挠性卫星运动学模将存在执行器故障和内部干扰的单轴旋转挠性卫星运动学模型进行变换得到以下状其中，表示挠性部件振动引起采用RBF神经网络逼近系统不确定性，并将系统不确定性加入存在执行器故障和内部用RBF神经网络逼近系统不确定性△(χ)是△(χ)的估计值；将系统不确定性△(χ)加入存在执行器故障和内部干扰的单轴旋转挠性卫星运动学模设计干扰观测器，用于估计挠性部件振动引起的内部干扰根据存在的执行器故障、内部干扰和系统不确定性的单轴旋转挠性卫gg3针对卫星执行机构故障设计故障估计器，用于估计选取滑模面，根据滑模控制理论设计容错控制器，用于抑制执行器故>02.根据权利要求1所述的基于干扰观测器和故障估计器的挠性卫星滑模容错神经网络3.基于干扰观测器和故障估计器的挠性卫星滑模容错神经网络控制系统，其特征在4制器输出的输入控制力矩用于抑制挠性卫星的4.基于干扰观测器和故障估计器的挠性卫星滑模容错神经网络控制系统，其特征在模型构建模块，用于基于机理建模思想，建立存在执行器故障和内部干干扰观测器，用于估计挠性部件振动引起的内部干扰和神干扰观测器和故障估计器稳定性分析模块，选取李雅普诺夫函数容错控制器，根据设计的挠性卫星容错控制器单轴旋转有效性分析模块，选取控制系统的李雅普诺夫函数，根器和故障估计器的挠性卫星滑模容错神经网络5动时期间，中心刚体与挠性附件的耦合作用会激发挠性附件振动,引起不期望的卫星姿态鲁棒容错控制技术保证挠性卫星在轨稳定运行是挠性卫星的重要[0007]采用RBF神经网络逼近系统不确定性，并将系统不确定性加入存在执行器故障和6[0016]将存在执行器故障和内部干扰的单轴旋转挠性卫星运动学模型进行变换得到以χ)]T为高斯基函数向量；ε是RBF神经网络权值估计[0023]将系统不确定性△(χ)加入存在执行器故障和内部干扰的单轴旋转挠性卫星运动gg72是待设计的故障观测器参数；χ是系统状态向量；φ(χ)为神经网络的高斯基函数向[0035]本发明的基于干扰观测器和故障估计器的挠性卫星滑模容错神经网络控制系统，[0036]本发明的基于干扰观测器和故障估计器的挠性卫星滑模8[0052]本发明的基于干扰观测器和故障估计器的挠性卫星滑模9[0053](1)基于机理建模思想，建立存在执行器故障和内部扰动的单轴旋转挠性卫星运确定性△(χ)及其估计值由RBFNNs表示为如下形式：ε*ε*是最小逼近误差。[0077](3)干扰观测器，用于估计挠性部件震荡引起的内部干扰和神经网络权值估计误gggg[0104]其中，是故障F(t)一阶导数的上界，是复合干扰D(t)一阶导数的上[0105](6)容错控制器，根据设计的挠性卫星容错控制器单轴旋转卫星的姿态角和姿态[0108]其中，a为待设计的有适当维数的正定对角阵，且需满足aB矩阵存在Moore_gn(s)-ks)(19)[0117]为了消除控制器中因符号函数引起的抖振现象，下面采用对称型Sigmoid函数向tz)-om(s)-ks)(21)[0121]因为o(s)和符号函数sgn(s)都是有界的，因此二者差值i(s)=(s)-sgn(s)也是有界[0141]