间接Legendre伪谱法的欠驱动航天器姿态运动轨迹跟踪

摘要

针对仅带有两组喷气推力器的非轴对称欠驱动刚性航天器,提出一种基于间接Legendre伪谱法的姿态运动轨迹跟踪控制算法.首先采用Legendre伪谱法(LPM)离线规划出系统的最短时间姿态机动参考轨迹.接着将实际运行轨迹与参考轨迹之间的偏差作为变量,根据Pontryagin极小值原理必要条件把系统姿态运动跟踪问题转化为一个两点边值问题(TPBVP).最后采用Legendre-Gauss-Lobatto (LGL)点将此两点边值问题离散转化为一个线性方程组来求解,避免了对传统Riccati微分方程的积分运算.数值仿真校验了本文基于间接Legendre伪谱法的姿态运动轨迹跟踪控制算法的有效性.