预定时间容错姿态控制器

能耗减5.7%

以自适应动态规划实现预定时间收敛，在扰动、执行器故障与饱和下保持姿态控制精度，并较固定时间最优控制降低能耗5.7%。

刘永祥 · 戴跃洪 · 李猛 · Siyu, Lichen · Linpu, He

Aerospace Science and Technology 2026

参数信息

能耗降低幅度

5.7 %

能耗降低幅度

40.5 %

技术优势

收敛时间可预设

控制器参数直接决定收敛时间上界，不依赖初始条件，用户可根据任务需求指定。

能耗更低

与固定时间最优控制相比，相同任务下能耗降低5.7%，与非最优预定时间滑模控制相比降低40.5%。

不需持续激励

网络权重更新采用含预定时间参数的自适应律，避免传统梯度方法对持续激励条件的依赖，便于实际应用。

应用场景

• 飞行器姿态控制：为无尾飞行器提供预定时间收敛的姿态跟踪，即使故障和扰动下也能按设定时间稳定。
• 无人机容错控制：在执行器故障和饱和下保持姿态稳定，无需额外故障诊断模块即可容错。
• 非线性最优控制：用 ADP 求解非线性最优控制律，兼顾性能指标与预定时间收敛。
• 自适应动态规划：以 critic-only 网络在线学习最优值函数，计算负担低且放松持续激励。