三维视线PWA模型预测控制

翻滚目标交会对接

一种面向翻滚目标交会对接的三维视线分段仿射模型预测控制方法，通过采样策略和奇异性规避实现连续跟踪。

Dong-Ting, Li · Dong, Ruiqi · Guo, Yanning · Ran, Guangtao · 李东禹

International Journal of Robust and Nonlinear Control 2023

技术优势

复杂约束下可解

通过构造方向采样区间，将线性预测引导至实际非线性状态附近，从而在线性预测框架下处理复杂约束MPC，避免不可解。

穿越奇点不失控

提供无奇点策略，即使在角度状态存在奇异性的情况下也能实现连续跟踪，避免控制律失效。

应用场景

• 空间交会对接：实现对翻滚目标对接端口的位置跟踪，无需线性化或坐标变换，简化制导律设计。
• 航天器控制：在视线-欧拉框架下以线性方式描述6自由度耦合，可直接用于航天器姿轨联合控制。
• 翻滚目标接近：追踪翻滚目标的旋转运动，同时处理视线范围与视场约束，适合近距离接近操作。