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中文摘要: 针对挠性卫星姿态控制中的有限时间控制问题,提出了一种新型分数阶有限时间控制方法。首先,考虑了系统模型不确定性、干扰力矩和挠性变形干扰等挑战,设计了分数阶有限时间控制器以提高系统的收敛速度、稳态精度和鲁棒性;其次,通过修改Lyapunov函数的结构简化了稳定性证明过程,并利用Lyapunov方法严格证明了控制器的有限时间稳定性;最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性。结果表明,该控制器显著提高了系统的稳态精度和收敛速度,同时展现出更强的抗干扰能力,能够有效应对复杂空间环境下的多种干扰因素。
Abstract:This paper addresses the finite-time control problem for attitude regulation of flexible satellites by proposing a novel fractional-order finite-time control scheme. First, considering challenges including system model uncertainties, external disturbance torques, and flexible deformation effects, a fractional-order finite-time controller is designed to enhance convergence rate, steady-state accuracy, and robustness. Second, the stability proof procedure is simplified through structural modifications to the Lyapunov function, with rigorous finite-time stability verification achieved via Lyapunov analysis. Finally, numerical simulations demonstrate the effectiveness of the proposed method. Results show that the controller significantly improves steady-state precision and convergence speed while exhibiting superior disturbance rejection capabilities, enabling effective operation in complex space environments with multiple interference factors.
keywords: satellite attitude control flexible attachments finite-time control disturbance PID control
文章编号:20260306 中图分类号:V19 文献标志码:A
基金项目:
| 作者 | 单位 |
| 李伟 | 深空探测实验室(天都实验室) 深空探测全国重点实验室 |
| 曹先鹏 | 深空探测实验室(天都实验室) 深空探测全国重点实验室 |
| 邵彤 | 深空探测实验室(天都实验室) 深空探测全国重点实验室 |
| 黄泽雯 | 深空探测实验室(天都实验室) 深空探测全国重点实验室 |
| 陈鹏 | 深空探测实验室(天都实验室) 深空探测全国重点实验室 |
| 吴彦潼 | 深空探测实验室(天都实验室) 深空探测全国重点实验室 |
引用文本:
李伟,曹先鹏,邵彤,黄泽雯,陈鹏,吴彦潼.一种挠性卫星的分数阶有限时间控制器[J].飞控与探测,2026,9(3):50-59.
李伟,曹先鹏,邵彤,黄泽雯,陈鹏,吴彦潼.一种挠性卫星的分数阶有限时间控制器[J].飞控与探测,2026,9(3):50-59.

