基于增广P型学习观测器的航天器故障重构和自适应容错控制

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2021年第4期北京时间：

作者：骆天依

单位：骆天依,哈尔滨工业大学 航天学院, 哈尔滨, 150001,李化义,哈尔滨工业大学 航天学院, 哈尔滨, 150001,孟庆松,哈尔滨理工大学 自动化学院, 哈尔滨, 150080

摘要：针对航天器姿态控制系统常见的传感器故障问题，基于增广P型学习观测器技术研究了故障重构问题，并对故障系统进行了容错控制器的设计.首先，考虑同时存在传感器故障和未知干扰输入的航天器姿控系统状态空间模型，将故障等效考虑成与前一时刻故障估计值和当前时刻输出误差有关的两项，借助Lyapunov定理设计观测器，并采用LMI方法给出了观测器参数矩阵系统化设计方法.然后，设计积分滑模面，将得到的等效控制律代入系统状态空间模型后，设计包含自适应故障补偿控制项和线性输出反馈控制项的容错控制律.最后通过仿真实例验证了所设计观测器和容错控制器的有效性.

关键词：姿态控制;学习观测器;故障重构;容错控制

基金资助：国家自然科学基金（61833009，11972130，61690212）