基于电磁力的集群航天器控制力/力矩共享机理与方法

项目名称： 基于电磁力的集群航天器控制力/力矩共享机理与方法

项目编号： No.61403416

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 胡敏

作者单位： 中国人民解放军装备学院

项目金额： 26万元

中文摘要： 集群航天器将极大地提升人类探索和利用空间的能力，如何实现集群航天器间信息、力/力矩和能量的共享是当前集群航天器协调控制研究的一个热点。本项目提出开展基于电磁力的集群航天器控制力/力矩共享机理与方法研究，重点研究解决以下三个问题：基于电磁力控制的集群航天器相对动力学机理、强非线性和强耦合条件下的集群航天器电磁力/力矩共享方法以及集群航天器电磁力控制分配方法。项目拟首先分析电磁力/力矩特性，建立集群航天器相对运动动力学模型，研究多约束条件下的集群优化配置方法，明确控制力/力矩共享机制，提出强耦合、强非线性、模型不确定条件下的电磁力/力矩共享方法，解决电磁执行机构同集群航天器之间相对运动状态高度耦合的共享控制问题，提出磁矩动态控制分配算法，揭示电磁力控制系统磁矩控制分配的规律。研究将突破基于推力器的航天器相对状态控制的传统模式，为集群航天器低能耗长期自主运行提供新的方法和技术途径。

中文关键词： 集群航天器；电磁力控制；自抗扰控制；磁矩分配；非线性约束优化

英文摘要： Spacecraft cluster will greatly improve the human abilities of space exploration and exploitation, the methods to realizing the sharing of information, force/ torque and energy has been the focus of coordinated control of spacecraft cluster. This rese

英文关键词： spacecraft cluster；electromagnetic control；active disturbance rejection control；dipole allocation；nonlinear constrained optimization