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Enregistrement W4243633710 · doi:10.32920/ryerson.14655867.v1

Nonlinear Attitude Control Of Underactuated Spacecraft

2021· preprint· en· W4243633710 sur OpenAlexaff
Alexander Frias

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdaptive Control of Nonlinear Systems
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésControl theory (sociology)UnderactuationRigid bodyAngular velocityAttitude controlInertial frame of referenceNonlinear systemControl moment gyroscopeMathematicsOptimal controlComputer sciencePhysicsEngineeringMathematical optimizationControl (management)Classical mechanicsControl engineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This dissertation investigates the nonlinear control of the attitude for an underactuated rigid-body spacecraft system in the body-orbital and inertial frames. The problem involving the stabilization of the body-orbital attitude of an underactuated output-feedback system is examined. Using sliding mode control in conjunction with finite-time nonlinear observer, a novel observer-based control law is rigorously analyzed and proven to achieve attitude convergence. Under time-varying disturbances, inertia matrix uncertainties, and high initial errors, the proposed novel law achieves attitude convergence for three-axis stability and ultimate boundedness within 5 degrees and 0.01 deg/s, for attitude error norm and angular velocity norm, respectively. Next, the attitude control problem is rigorously analyzed in the inertial frame, where the underactuated rigid-body spacecraft system equations of motion are highly nonlinear, and the linearized equations of motion are not controllable. To this end, a generalized velocity-free time-varying state feedback controller is developed to achieve globally exponential stability with respect to the homogenous norm and proven to provide ultimate boundedness of all signals with 5 degrees attitude error norm and 0.5 rad/s angular velocity error norm. Finally, the inertial frame attitude stabilization problem is treated as an optimal control problem. For this case, the Legendre pseudospectral method is used to discretized the spacecraft dynamics into Legendre-Gauss-Lobatto (LGL) node points, where the Lagrange polynomial interpolation is applied to obtain a suitable candidate optimal control sequence. Model predictive control is used to implement the optimal control in predefined control windows sequentially to achieve three-axis stability for a rest-to-rest maneuver within 0.3 orbit.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,897
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,017
Tête enseignante GPT0,239
Écart entre enseignants0,223 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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