Resumen

Teniendo en cuenta el problema del control rápido de maniobras de actitud de satélites ágiles, este trabajo presenta un algoritmo de control de seguimiento de actitud con planificación de trayectorias basado en el algoritmo genético mejorado, el control backstepping adaptativo, así como el control en modo deslizante. El satélite aplica como actuador un giroscopio de doble momento de control de cardán y está sometido a perturbaciones externas y propiedades de inercia inciertas. En primer lugar, teniendo en cuenta el modelo matemático completo del satélite ágil y el giróscopo de doble cardán de control de momento, se propone un algoritmo genético mejorado para resolver el problema de planificación de la trayectoria de actitud. El objetivo es encontrar una trayectoria energéticamente óptima que satisfaga cierta maniobrabilidad bajo las restricciones de saturación de entrada, saturación de actuador, límite de slew rate y límite de medida de singularidad. A continuación, se adoptan el control adaptativo backstepping y el control en modo deslizante en el diseño del controlador de seguimiento de actitud para seguir con precisión la trayectoria deseada compuesta por el cuaternión de actitud y la velocidad del satélite. Finalmente, los resultados de la simulación indican la robustez y el buen rendimiento de seguimiento del controlador derivado, así como su capacidad para evitar la singularidad del giroscopio de doble momento de control de cardán.

• Materias:Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:giroscopio de momento de control de cardán doble, control backstepping adaptativo, satélite ágil, control de modo, control rápido de maniobras de actitud, modelo matemático completo, buen rendimiento de seguimiento, algoritmo genético mejorado, cuaternión de actitud del satélite, límite de medición de singularidades
• Keywords:double gimbal control moment gyro, adaptive backstepping control, agile satellite, mode control, rapid attitude maneuver control, comprehensive mathematical model, good tracking performance, improved genetic algorithm, satellite attitude quaternion, singularity measurement limit