飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制方法及系统与流程

技术特征：
1.一种飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制方法，其特征在于，包括：根据飞行器的运行轨道确定飞行器受到的外部环境干扰，利用所述外部环境干扰按照影响飞行器姿态角的特征信息获取干扰后的飞行器姿态动力学模型；基于所述干扰后的飞行器姿态动力学模型，通过飞行器外部环境干扰力矩对飞行器受到的外部环境干扰状态进行估计；按照执行机构输出能力和执行机构输出力矩的变化率，分析所述飞行器姿态动力学模型控制输入来源的执行机构特性；根据所述外部环境干扰状态估计的结果与所述执行机构特性，采用连续快速非奇异终端滑模算法对所述飞行器姿态动力学模型进行处理，以控制飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态。2.根据权利要求1所述的飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制方法，其特征在于，所述根据飞行器的运行轨道确定飞行器受到的外部环境干扰，包括根据飞行器的运行轨道确定：重力梯度力矩、气动力矩、磁干扰力矩。3.根据权利要求1所述的飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制方法，其特征在于，所述按照影响飞行器姿态角的特征信息获取干扰后的飞行器姿态动力学模型，包括：通过调节飞行器控制输入力矩，进行执行机构与飞行器星体之间角动量交换。4.根据权利要求3所述的飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制方法，其特征在于，所述分析所述飞行器姿态动力学模型控制输入来源的执行机构特性，包括：分析执行机构未处理饱和或者对饱和进行直接限幅的姿态控制能力。5.根据权利要求1所述的飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制方法，其特征在于，所述采用连续快速非奇异终端滑模算法对所述飞行器姿态动力学模型进行处理为：u
m
为执行机构输出力矩的上限，u0为等价控制输入，u1为到达控制输入，u2为补偿控制输入。6.一种飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制系统，其特征在于，包括：获取模块，用于根据飞行器的运行轨道确定飞行器受到的外部环境干扰，利用所述外部环境干扰按照影响飞行器姿态角的特征信息获取干扰后的飞行器姿态动力学模型；估计模块，基于所述干扰后的飞行器姿态动力学模型，通过飞行器外部环境干扰力矩对飞行器受到的外部环境干扰状态进行估计；分析模块，用于按照执行机构输出能力和执行机构输出力矩的变化率，分析所述飞行器姿态动力学模型控制输入来源的执行机构特性；处理模块，用于根据所述外部环境干扰状态估计的结果与所述执行机构特性，采用连续快速非奇异终端滑模算法对所述飞行器姿态动力学模型进行处理，以控制飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态。7.根据权利要求6所述的飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制系统，其特征在于，所述获取模块包括捕捉器，用于确定所受环境干扰的重力梯度力矩、气动力矩、磁干扰力矩。
8.根据权利要求6所述的飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制系统，其特征在于，所述获取模块包括调节器，用于通过调节飞行器控制输入力矩，进行执行机构与飞行器星体之间角动量交换，实现飞行器姿态角控制。9.根据权利要求8所述的飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制系统，其特征在于，所述分析模块包括平滑抗饱和控制器，用于分析执行机构未处理饱和或者对饱和进行直接限幅的姿态控制能力。10.根据权利要求6所述的飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制系统，其特征在于，所述处理模块包括复合滑模控制器，用于执行：u
m
为执行机构输出力矩的上限，u0为等价控制输入，u1为到达控制输入，u2为补偿控制输入。

技术总结
本发明公开一种飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态控制方法及系统，包括：根据飞行器的运行轨道确定飞行器受到的外部环境干扰，利用外部环境干扰按照影响飞行器姿态角的特征信息获取干扰后的飞行器姿态动力学模型；基于所述干扰后的飞行器姿态动力学模型，通过飞行器外部环境干扰力矩对飞行器受到的外部环境干扰状态进行估计；按照执行机构输出能力和执行机构输出力矩的变化率，分析飞行器姿态动力学模型控制输入来源的执行机构特性；根据外部环境干扰状态估计的结果与执行机构特性，采用连续快速非奇异终端滑模算法对飞行器姿态动力学模型进行处理，以控制飞行器执行机构输出力矩饱和抗干扰姿态。本发明具有控制精度高、抗饱和能力强的优点。抗饱和能力强的优点。抗饱和能力强的优点。


技术研发人员：李振兴
受保护的技术使用者：北京遥感设备研究所
技术研发日：2021.06.23
技术公布日：2021/9/21