基于简约预测控制的车辆式移动机器人轨迹控制及扰动抑制技术 作者：Luis Angel Martínez-Ramírez, Rafael Isaac Vasquéz-Cruz, German Ardul Munoz-Hernandez, Gerardo Mino-Aguilar, Wuiyevaldo Fermín Guerrero-Sánchez, Roberto Carlos Ambrosio-Lázaro, José Fermi Guerrero-Castellanos

《Actuators》：Trajectory Control for Car-like Mobile Robots via Frugal Predictive Control with Integrated Disturbance Rejection Luis Angel Martínez-Ramírez, Rafael Isaac Vasquéz-Cruz, German Ardul Munoz-Hernandez, Gerardo Mino-Aguilar, Wuiyevaldo Fermín Guerrero-Sánchez, Roberto Carlos Ambrosio-Lázaro and José Fermi Guerrero-Castellanos

　　

摘要

随着在轨航天器环境的日益复杂化，执行器效率的下降和故障发生频率的增加严重威胁到了运行的安全性。针对配备反应轮的航天器，本文设计了一种故障检测机制和主动容错控制系统，以应对执行器发生的累加性和复合性故障。首先，提出了一种基于角速度观测器的执行器故障检测方案，并给出了故障检测的充分条件。其次，通过引入辅助变量，设计了一种具有角速度积分补偿的间接故障估计器，确保估计误差能够指数级收敛到包含原点的不变集合中。在检测到故障后，间接估计器会补偿故障，并应用基于线性二次调节器的容错控制来弥补由故障引起的扭矩偏差，而无需识别具体的执行器故障。数值模拟验证了所提出的容错控制方法能够有效检测和重建执行器故障，实现了稳健的容错性能。