| 基于高斯过程的航天器自适应滑模姿态控制 |
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| 引用本文： | 赵玉新,何永旭,徐庚,陈力恒.基于高斯过程的航天器自适应滑模姿态控制[J].上海航天,2022,39(4):104-113. |
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| 作者姓名： | 赵玉新 何永旭 徐庚 陈力恒 |
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| 作者单位： | 哈尔滨工程大学 智能科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(61903098) |
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| 摘 要： | 针对存在模型不确定性和外界干扰的刚性航天器，提出了一种基于高斯过程回归(GPR)的新型自适应滑模姿态控制算法。该算法具有自学习能力，在不同的姿态控制任务下都能够实现高精度、强鲁棒和高效率的姿态跟踪。首先，在航天器的四元数标称系统动态模型基础上，应用在线稀疏高斯过程回归(SOGP)方法学习系统的未知动态;其次，结合高斯过程的预测均值设计滑模控制算法，利用高斯过程的预测方差自适应调节控制增益，并应用李雅普诺夫方法严格证明闭环系统的稳定性，保证了航天器姿态跟踪误差的渐进收敛性;最后，通过数值仿真验证了所设计控制器的有效性。结果表明，该自学习控制算法与自适应滑模控制(ASMC)与神经网络自适应控制等算法相比，具有更快的收敛速度、更高的跟踪精度以及更低的控制成本。
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| 关 键 词： | 姿态跟踪 四元数 高斯过程回归 自适应控制 滑模控制 |
| 收稿时间： | 2022/4/26 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/6/13 0:00:00 |
Adaptive Sliding Mode Attitude Control of Spacecrafts Based on Gaussian Processes |
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| ZHAO Yuxin,HE Yongxu,XU Geng,CHEN Liheng.Adaptive Sliding Mode Attitude Control of Spacecrafts Based on Gaussian Processes[J].Aerospace Shanghai,2022,39(4):104-113. |
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| Authors: | ZHAO Yuxin HE Yongxu XU Geng CHEN Liheng |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | attitude tracking quaternion Gaussian process regression adaptive control sliding mode control |
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