基于电推进的月球软着陆制导控制研究

admin · 发表于前天 12:39

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制导控制技术是月球软着陆的关键技术之一，本文主要研究月球软着陆的制导方法和姿态控制方法。鉴于电推进系统具有比冲高、推力小控制精度高等优点，本文将电推进引入到月球着陆器姿态控制中，研究使用电推进的月球着陆器的姿态控制方法，结合显式制导律的设计，提出基于电推进的月球软着陆的新的制导控制方案。本文首先研究了以燃耗最优为性能指标的最优制导律的设计方法，引入初值猜测技术和牛顿法给出了最优轨道设计中的两点边值题目的数值解法。基于能量消耗次优设计了月球软着陆的显式制导律，给出了控制量的显式表达式，该表达式只和可测量的状态变量和终端约束有关，不需要系统的参数信息，也不必进行迭代计算，是一种测量简单且易于实现的闭环实时制导方法。提出了使用脉冲等离子体推力器作为姿态控制推力器的电推进姿态控制方案，采用基于趋近律的变结构控制和Terminal滑模变结构控制分别进行了姿态控制律的设计，并使用两种变结构控制器对软着陆的期望姿态角进行跟踪控制，仿真表明采用小推力电推进的姿态控制系统具有控制精度高，响应快及良好的鲁棒性的优点。最后对制导及姿态控制进行了联合仿真和误差分析，分析了姿态控制误差对制导误差及落点偏差的影响。

基于电推进的月球软着陆制导控制研究

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