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基于多Agent的空天飞行器的姿态控制

宋海燕  
【摘要】: 空天飞行器(ASV)是一种新一代的先进航空航天飞行器,符合当今世界航空航天技术发展的潮流趋势,是满足未来执行太空任务,争夺制空、制天权的重要保证,因此实现ASV操纵和管理的完全自主,对保卫空天安全和加强国防力量意义重大。 本文首先介绍了多智能体系统,它的实现涉及到多智能体系统的组织结构、通信、开发方法和智能体编程语言等问题。Agent通信是决定多智能体系统能否高效运行的关键技术之一,是智能体之间协商和协作的基础和重要手段。为实现空天飞行器操纵和控制的完全自主,提出了基于多智能体的空天飞行器智能化系统的通信模型。通信模型中每个主体都具有一定的自主性,可实现相应的功能,也能通过彼此之间的协调、协作合作完成给定的任务。最后利用空天飞行器智能化系统的通讯技术在JADE提供的多Agent平台上实现了空天飞行器的多智能体间的通信。 接着提出了一种新的适用于非线性系统的Terminal滑模面设计方法。由于控制策略使得系统的初始状态处于滑模面上,从而消除了滑模控制的到达阶段,进而确保了闭环系统的全局鲁棒性和稳定性。同时,考虑到系统参数摄动和外界扰动等不确定性因素的未知性,利用神经网络对未知非线性函数的逼近能力,给出了一种新的鲁棒自适应Terminal滑模控制设计方法。利用径向基神经网络来实现这一控制策略,采用Lyapunov方法严格证明出在自适应调节律作用下闭环系统所有误差信号最终有界。并应用于空天飞行器的姿态跟踪问题,通过仿真实现说明控制方法具有很好的控制性能。


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