针对柔性航天器柔性附件振动主动抑制及姿态高精度快速稳定问题,研究了一种输入成形器(IS)-自适应有限时间干扰观测器(FDO)-有限时间积分滑模控制器综合的设计方法.首先,基于柔性模态的频率及阻尼信息,获得能够有效抑制柔性振动的输入成形器形式,并与系统参考输入进行卷积,得到期望参考输入;其次,基于航天器动力学模型,设计一种新型的自适应有限时间干扰观测器,避免了综合干扰上界必须已知的约束,且保证干扰估计误差有限时间收敛至零,实现对干扰及残余振动影响的快速精确估计;最后,基于观测器的估计值,设计多变量有限时间积分滑模控制器,保证对期望参考输入的高精度快速跟踪控制,并进行严格的稳定性证明.仿真结果表明,该综合设计策略能够保证柔性附件振动抑制75％,姿态稳定度达到10-4数量级.
柔性航天器 姿态控制 有限时间干扰观测器(FDO) 输入成形器(IS) 柔性振动主动抑制