航天器近距离悬停控制的性能优化滑模方法

本文探讨了在航天器复杂任务中至关重要的近距离悬停控制问题，特别是在航天器交会对接过程中。作者张博翔、王理想和王辉针对追踪航天器的控制问题，提出了线性滑模控制器的设计，旨在实现航天器的精确近距离悬停任务。他们意识到在系统收敛过程中，对系统状态的暂态性能有着严格的约束需求。 为了满足这种约束，他们引入了预设性能的概念，设计了一种新型的基于预设性能的滑模控制器。这种方法不仅关注系统的稳定性和准确性，还注重缩短系统状态的收敛时间。在性能函数的选择上，他们采用了有限时间收敛的性能函数替代传统函数，从而提高了控制效率和精度。 文章的核心贡献在于提出了一种新的控制策略——预设性能滑模控制律，通过仿真验证其在航天器交会对接过程中的优越性能。这种控制律能够确保航天器在预定的时间内达到预设的性能指标，如姿态和轨道的精准控制，这对于复杂的轨道操作和任务执行至关重要。 关键词包括“交会对接”、“姿轨耦合控制”、“滑模控制”和“预设性能控制”，这些关键词揭示了论文的核心技术内容和研究领域。该研究不仅深化了对航天器控制理论的理解，而且对于提升航天任务的成功率，特别是在航天器在轨服务、空间碎片清理等前沿领域的实践具有实际意义。 论文的发表在《中国科学引文数据库》上，得到了国家自然科学基金和黑龙江省头雁计划等项目的资金支持，显示出其在学术界的重要地位和应用价值。两位主要作者张博翔和张彦鑫分别在航天器轨道设计和深空探测轨道设计方面有所专长，他们的研究成果将推动我国航天技术的发展和国际竞争力的提升。