全程模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制及其在整星主動(dòng)隔振中的應(yīng)用.pdf

1、隨著航天、航空技術(shù)的飛速發(fā)展，航天器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度與航天要求不斷提高，振動(dòng)與控制問(wèn)題變得越來(lái)越突出?！罢歉粽瘛奔夹g(shù)就是采用隔振器來(lái)隔離運(yùn)載火箭傳遞到衛(wèi)星上的振動(dòng)載荷，改善衛(wèi)星的動(dòng)力學(xué)環(huán)境，增強(qiáng)衛(wèi)星的生存能力。鑒于傳統(tǒng)的被動(dòng)隔振技術(shù)難以滿足振動(dòng)控制的整體要求，加之振動(dòng)主動(dòng)控制具有低頻隔振效果好、自適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使之成為振動(dòng)控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　本文對(duì)全程模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制理論進(jìn)行了深入的研究。針對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制在趨近模態(tài)階

2、段不具有魯棒性這一缺點(diǎn)，在切換函數(shù)的設(shè)計(jì)中引入全程滑模因子，從而保證滑模變結(jié)構(gòu)控制具有全局魯棒性。針對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制固有的不利抖振，將滑模變結(jié)構(gòu)控制與模糊控制相結(jié)合，通過(guò)模糊控制對(duì)滑?？刂破髦械南嚓P(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，以達(dá)到既保持滑模變結(jié)構(gòu)控制的強(qiáng)魯棒性又有效抑制抖振的目的。此外，研究了線性不確定系統(tǒng)的全程滑模變結(jié)構(gòu)控制，從理論上證明了當(dāng)匹配條件成立時(shí)，全程滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的滑動(dòng)模態(tài)對(duì)參數(shù)攝動(dòng)及干擾具有不變性，并且確定了線性不確定系統(tǒng)的

3、全程滑模變結(jié)構(gòu)控制律。
　　本文還研究了全程模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制在整星主動(dòng)隔振中應(yīng)用問(wèn)題。針對(duì)大多數(shù)振動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)變量不可測(cè)這一難題，設(shè)計(jì)基于全程滑模變結(jié)構(gòu)控制的輸出反饋控制器，證明了如此構(gòu)造的控制器并不影響全程滑模變結(jié)構(gòu)控制所具有的強(qiáng)魯棒性。最后，考慮到整星隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以獲得精確的數(shù)學(xué)模型，利用有限元軟件對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，并選擇壓電堆為作動(dòng)器，完成基于全程模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制