考虑斜坡约束的固定时间行星软着陆制导律设计
Journal of Astronautics(2023)
Abstract
针对行星探测动力下降段的反馈制导问题,通过引入斜坡约束对着陆轨迹进行约束,应用滑模控制理论和固定时间控制理论,提出了一种固定时间精确软着陆制导方法.首先,根据斜坡约束,定义了约束边界函数,并利用该函数设计了非线性滑模面,不仅保证了系统状态沿滑模面收敛时是固定时间稳定的,还保证了系统状态不会违反斜坡约束.通过引入光滑连续的切换滑模面,避免了滑模面的奇异问题.其次,设计了固定时间制导律,保证了滑模状态能够在固定时间内收敛到零,利用Lyapunov方法证明了系统的稳定性,并分析了在所设计制导律作用下系统状态不会违反斜坡约束.最后,通过数值仿真算例验证了所提算法的有效性以及鲁棒性.
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