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基于模糊参数优化的小行星软着陆控制方法研究

王茜茜 谢慕君 李元春

王茜茜, 谢慕君, 李元春. 基于模糊参数优化的小行星软着陆控制方法研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2015, 2(2): 162-167. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010
引用本文: 王茜茜, 谢慕君, 李元春. 基于模糊参数优化的小行星软着陆控制方法研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2015, 2(2): 162-167. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010
WANG Qianqian, XIE Mujun, LI Yuanchun. Asteroid Soft Landing Control Method based on Fuzzy Optimization Parameters[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2015, 2(2): 162-167. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010
Citation: WANG Qianqian, XIE Mujun, LI Yuanchun. Asteroid Soft Landing Control Method based on Fuzzy Optimization Parameters[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2015, 2(2): 162-167. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010

基于模糊参数优化的小行星软着陆控制方法研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010

Asteroid Soft Landing Control Method based on Fuzzy Optimization Parameters

  • 摘要: 针对传统指数趋近律变结构控制中抖振的问题,设计出新型变速指数趋近律滑模控制器。基于小行星软着陆控制系统的动力学模型,推导出指数趋近律滑模控制器结构。通过实时分析运动点距离滑模面的位置及趋近速率,采用模糊参数优化策略动态调整切换增益,实现在滑模面外时加快响应速度并增强系统克服摄动及外部干扰能力,到达滑模面时柔化控制量以消除抖振的目的。通过Matlab仿真,结果表明变速趋近律不仅保证到达运动的快速性,且有效降低了系统抖振,具有良好的稳态性能。
  • [1] 赵海斌,许伟彪.小行星深空探测的科学目标与探测计划[C]//中国宇航学会深空探测专业委员会第一届学术大会.哈尔滨:深空探测专业委员会,2005:473-479.[Zhao H B,Xu W B.Scientific goals and exploration programs of deep space exploration of asteroids[C]//the 1th Academicthe General Meeting of Deep Space Exploration Technology Committee,Chinese Society of Astronautics. Harbin: Committee of Deep Space Exploration Technology, 2005:473-479.]
    [2] Dunham D W, Farquhar R W,McAdams J V,et al.Implementation of the first asteroid landing[J]. Icarus, 2002(159):433-438.
    [3] Masashi Uo, Ken'ichi Shirakawa, Tatsuaki Hashimoto,et al. Hayabusa's Touching-down to Itokawa-Autonomous Guidance and Navigation[C]//AAS Space Flight Mechanics Meeting Conference.Tampa, FL:[s. n.], 2006:22-26.
    [4] Yuichi Tsuda, Makoto Yoshikswa, Masanao Abe, et al. System design of the Hayabusa 2-Asteriod sample return mission to 1999JU3[J]. Acta astronautica, 2013(91):356-362.
    [5] Pinilla-Alonso N, Lorenzi V, Campins H, et al. Near-infrared spectroscopy of 1999 JU3,the target of the Hayabusa 2 mission[J]. Astronomy and Astrophysics, 2013,79(A552):1-3.
    [6] Accomazzo A, Ferri P, Hubault A, et al. Rosetta visits asteroid Lutetia[J]. Acta Astronautica, 2012(72):178-184.
    [7] Guelman M.Power limited soft landing on an asteroid[J]. J. Guidance Control, Dynam, 1994,17(1):15-20.
    [8] 李爽,崔平远.着陆小行星的滑模变结构控制[J].宇航学报,2005,26(6):808-812.[Li S, Cui P Y. Variable structure with sliding-mode control for landing on asteroids[J]. Journal of Astronautics, 2005,26(6):808-812.]
    [9] 刘金琨.滑模变结构控制MATLAB仿真[M].北京:清华大学出版社,2005.[Liu J K. MATLAB simulation for sliding mode control[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2005.]
    [10] 高存臣,刘云龙,李云艳.不确定离散变结构控制系统的趋近律方法[J].控制理论与应用,2009,26(7):781-785.[Gao C C, Liu Y L, Li Y Y. A reaching-law method for uncertain discrete variable-structure control systems[J].Control Theory & Applications, 2009,26(7):781-785.]
    [11] 李爽,崔祜涛,崔平远.着陆小天体的自主GNC技术[J].宇航学报,2006,27(1):21-26.[Li S,Cui H T,Cui P Y.Automomous GNC technology for landing on small bodies[J]. Journal of Astronautics, 2006,27(1):21-26.]
    [12] 张振江,崔祜涛,任高峰.不规则形状小行星引力环境建模及球谐系数求取方法[J].航天器环境工程,2010,27(3):383-388.[Zhang Z J,Cui H T,Ren G F.Modeling for the gravitation potential environment of an irregular-shaped asteroid and the spherical harmonic coefficient estimation[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2010,27(3):383-388.]
    [13] 李爽,崔平远.着陆小行星的滑模变结构控制[J].宇航学报,2005,26(6):808-812.[Li S, Cui P Y. Variable structure with sliding-mode control for landing on asteroids[J]. Journal of Astronautics, 2005,26(6):808-812.]
    [14] 王留芳,曹玲芝,牛超.基于变指数趋近律的起重机自适应滑模控制[J].自动化仪表,2010(8):1-4.[Wang L F,Cao L Z,Niu C. Adaptive sliding mode control based on variable exponential reaching law[J]. Automation & Instrumentation, 2010(8):1-4.]
    [15] 勒宝全,熊诗波,程荇.电液伺服系统的变速趋近律滑模控制抖振抑制[J].机械工程学报,2013,49(10):163-169.[Jin B Q,Xiong S B,Cheng H.Chattering Inhibition of variable rate reaching law sliding mode control for electro-hydraulic position servo system[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2013,49(10):163-169.]
    [16] Zexu Z. Robust sliding mode guidance and control for soft landing on small bodies[J]. Franklin Inst, 2011(10):1016.
  • [1] 杨霞, 李少腾, 贾贺, 刘乃彬, 王垒.  深空大载荷航天器软着陆气囊制造技术 . 深空探测学报(中英文), 2021, 8(3): 324-332. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20210010
    [2] 李明翔, 泮斌峰.  行星着陆动力下降轨迹优化的中心差分凸化方法 . 深空探测学报(中英文), 2021, 8(2): 171-181. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20200079
    [3] 张熇, 杜宇, 李飞, 张弘, 马继楠, 盛丽艳, 吴克.  月球南极探测着陆工程选址建议 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(3): 232-240. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191003002
    [4] 张磊.  月面上升的轨迹优化与参数分析 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(4): 391-397. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.012
    [5] 牟乃夏, 李洁, 孟治国, 张灵先, 刘文宝.  基于多因子综合评估的月球探测软着陆区域及最佳巡航路线分析 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(1): 71-77. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.01.010
    [6] 欧阳威, 张洪波, 郑伟.  环火星自主导航系统设计及参数优化研究 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(1): 43-50. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.007
    [7] 吴伟仁, 王琼, 唐玉华, 于国斌, 刘继忠, 张玮, 宁远明, 卢亮亮.  “嫦娥4号”月球背面软着陆任务设计 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(2): 111-117. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.002
    [8] 李飞, 张熇, 吴学英, 马继楠, 卢亮亮.  月球背面地形对软着陆探测的影响分析 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(2): 143-149. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.007
    [9] 闫晓鹏, 孙海滨, 郭雷.  火星着陆器的大气进入段有限时间抗干扰制导律设计 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(1): 61-67. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.010
    [10] 王汀, 郭延宁, 张瑶, 马广富.  基于模型预测控制的多约束火星精确着陆制导律研究 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(4): 377-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.04.010
    [11] 胡海静, 朱圣英, 崔平远.  基于Lyapunov函数的小天体软着陆障碍规避控制方法 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(2): 149-154. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.008
    [12] 李爽, 陶婷, 江秀强, 张树瑜, 周杰.  月球软着陆动力下降制导控制技术综述与展望 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(2): 111-119. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.002
    [13] 秦同, 朱圣英, 崔平远.  火星软着陆能量最优制导律转移能力分析 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(3): 218-223. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.005
    [14] 韩松涛, 唐歌实, 曹建峰, 陈略, 任天鹏, 王美.  面向"CE-3号"软着陆过程的深空网干涉测量技术 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(2): 120-124. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.003
    [15] 吴伟仁, 王大轶, 毛晓艳, 黄翔宇.  基于月面单幅图像的软着陆障碍识别与安全区选取方法 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(4): 262-268. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.04.003
    [16] 王大铁, 李骥, 黄翔宇, 张洪华.  月球软着陆过程高精度自主导航避障方法 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(1): 44-51.
    [17] 吴伟仁, 于登云.  “嫦娥3号”月球软着陆工程中的关键技术 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(2): 105-109.
    [18] 袁旭, 朱圣英, 乔栋, 崔平远.  小天体着陆动力学参数不确定性影响分析 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(2): 134-139.
    [19] 黄翔宇, 张洪华, 王大铁, 李骥, 关软峰, 王鹏基.  “嫦娥三号”探测器软着陆自主导航与制导技术 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(1): 52-59.
    [20] 魏若岩, 阮晓钢, 庞涛, OuattaraSIE, 武旋, 肖尧.  小天体软着陆中的地面特征区域提取与跟踪算法 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(4): 308-314. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2014.04.011
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-14
  • 修回日期:  2015-05-30

基于模糊参数优化的小行星软着陆控制方法研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010

摘要: 针对传统指数趋近律变结构控制中抖振的问题,设计出新型变速指数趋近律滑模控制器。基于小行星软着陆控制系统的动力学模型,推导出指数趋近律滑模控制器结构。通过实时分析运动点距离滑模面的位置及趋近速率,采用模糊参数优化策略动态调整切换增益,实现在滑模面外时加快响应速度并增强系统克服摄动及外部干扰能力,到达滑模面时柔化控制量以消除抖振的目的。通过Matlab仿真,结果表明变速趋近律不仅保证到达运动的快速性,且有效降低了系统抖振,具有良好的稳态性能。

English Abstract

王茜茜, 谢慕君, 李元春. 基于模糊参数优化的小行星软着陆控制方法研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2015, 2(2): 162-167. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010
引用本文: 王茜茜, 谢慕君, 李元春. 基于模糊参数优化的小行星软着陆控制方法研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2015, 2(2): 162-167. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010
WANG Qianqian, XIE Mujun, LI Yuanchun. Asteroid Soft Landing Control Method based on Fuzzy Optimization Parameters[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2015, 2(2): 162-167. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010
Citation: WANG Qianqian, XIE Mujun, LI Yuanchun. Asteroid Soft Landing Control Method based on Fuzzy Optimization Parameters[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2015, 2(2): 162-167. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.010
参考文献 (16)

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