CN112363522A - 一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法 - Google Patents

一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法 Download PDF

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CN112363522A CN202011242079.0A CN202011242079A CN112363522A CN 112363522 A CN112363522 A CN 112363522A CN 202011242079 A CN202011242079 A CN 202011242079A CN 112363522 A CN112363522 A CN 112363522A
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    • G05D1/0816—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft to ensure stability
    • G05D1/0833—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft to ensure stability using limited authority control

Abstract

本发明公开了一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，属于航天器姿态控制领域；首先从含有随机欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学方程入手，建立其扩张系统；然后设计静态事件触发机制；其次利用含有事件触发及网络欺骗攻击的传感信号设计混杂强制型观测器观测航天器姿态系统中的未知非线性项及系统状态；最终基于观测器的输出值设计复合控制器，避免了网络欺骗攻击及航天器网络化系统内外扰动对系统造成不利影响，提高系统的鲁棒性，减少了传感器测得的数据量的传输，为空间操作任务的顺利完成提供保障。本发明对考虑带有网络欺骗攻击的航天器网络化姿态控制系统有良好的控制效果，能广泛应用于其他含有多非线性网络化控制系统中。

Description

一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法
技术领域
本发明属于航天器姿态控制领域，具体涉及一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法。
背景技术
航天器姿态控制属于空间操作过程中的重要组成部分。随着国际空间技术的迅速发展和航空航天应用需求的增加，新一代航天器包括现代卫星、空间站、宇宙飞船、宇宙探测器等，需要具有高可靠性、可重构性和多模块化的特性。网络化控制系统减少了系统布线，便于系统诊断和维护，并增加了系统灵活性。因此将网络化控制系统分析方法集成到下一代航天器控制系统，以及多个航天器通过无线网络通信构成航天器网络化控制系统，协同完成单个航天器无法实现的任务是航天领域未来重要的发展方向。由于闭环系统中引入了网络，也带来了新的问题和挑战：由于网络的带宽通常是有限的且存在噪声等因素，从传感器到控制器通道的输出信号以及从控制器到执行器通道的控制命令可能被延迟甚至丢失，同时通信网络往往会受到恶意的网络攻击等等；另一方面考虑空间环境的复杂性，例如航天器的控制力矩不可避免地受到重力梯度力矩、太阳光压力矩、气动力矩等各种外部环境的干扰，并且随着任务的进行、燃料的消耗，航天器的惯性矩阵的确切值无法实时获得。这些问题都有可能导致系统的性能下降，严重的会使系统失稳甚至出现故障，对航天器的高精度稳定性控制以及快速精准地完成空间操作任务带来严重的影响。因此，研究复杂空间环境下航天器网络化控制系统的实时稳定地控制是保证空间操作任务顺利进行的前提，同时也是保证航天技术实现跨越式发展的关键。
针对非线性系统的状态估计，目前相关研究人员普遍将各种非线性当作“总和扰动”，并满足某种特定假设，利用系统传感器测得的实际输出状态，采样多种形式的干扰观测器、扩张状态观测器对系统其它状态和非线性进行估计。然而，针对航天器网络化控制系统，传感器测得的状态通过网络传输，当传输的状态受到攻击者的恶意攻击后，将直接影响观测器的估计精度，严重者会进一步放大攻击信号，最终导致航天器控制紊乱。除此之外，为了确保航天器网络通信顺畅，必须避免大量传输数据造成网络拥堵现象发生。因此，在含有内外扰动非线性以及网络攻击的情况下，寻求针对性的估计方法以及控制策略，确保航天器网络化系统安全稳定地完成定向任务显得尤为重要。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，本发明能够减少数据量的传输，避免网络拥堵，同时解决带有扰动非线性及随机欺骗攻击的航天器姿态控制，保证其安全顺利地完成姿态控制工作。
本发明的目的，通过如下技术方案实现：
一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，包括如下过程：
构建含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学模型；
利用所述网络化航天器姿态动力学模型构建含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学扩张系统；
针对所述网络化航天器姿态动力学扩张系统，设计混杂强制型观测器；
设计静态事件触发机制，根据所述混杂强制型观测器和静态事件触发机制判断事件触发机制是否触发；
采用状态反馈控制，并将所述混杂强制型观测器估计出的非线性不确定项实时补偿到状态反馈控制器中，得到用于网络化航天器姿态控制的控制器，利用所述控制器进行航天器网络化姿态控制。
优选的，所述含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学模型如下：
Figure BDA0002768751680000031
其中，x(t)＝[x1(t)，x2(t)]T，x1(t)＝q(t)，
Figure BDA0002768751680000032
q(t)为修正罗德里格参数向量，用于表示航天器的姿态；u(t)为航天器的控制力矩，d(t)为航天器姿态系统所受的外部扰动，
Figure BDA0002768751680000033
f(x(t)，d(t))为航天器姿态系统中的非线性不确定项，tk为事件触发时刻，y(tk)为事件触发时刻的姿态信息，
Figure BDA0002768751680000034
为实际传输信号，v(tk)为攻击者发出的欺骗信号，β(tk)为互不相关的伯努利分布白色序列。
优选的：
Figure BDA0002768751680000035
其中：
M(q(t))＝Z-T(q(t))JZ-1(q(t))；τ(t)＝Z-T(q(t))u(t)；d0(t)＝Z-T(q(t))dτ(t)；
Figure BDA0002768751680000036
Figure BDA0002768751680000037
J为航天器的正定对称惯性矩阵，S(·)表示斜对称矩阵函数。
优选的：
β(tk)遵循以下概率分布规律：
Prob{β(tk)＝0}＝1-β，Prob{β(tk)＝1}＝β
其中，β∈[0，1)，β为已知参数。
优选的，网络化航天器姿态动力学扩张系统如下：
Figure BDA0002768751680000038
其中，
Figure BDA0002768751680000041
x3(t)＝f(x(t)，d(t))，
Figure BDA0002768751680000042
Figure BDA0002768751680000043
优选的，混杂强制型观测器如下：
Figure BDA0002768751680000044
Figure BDA0002768751680000045
Figure BDA0002768751680000046
其中，α1和α2均为正的常数，z2和z1(t)为z(t)中的元素，σ(t)为饱和函数satσ(t)(η(t)-z1(t))的动态饱和上限，s为时间积分变量；Λ为混杂强制型观测器的可调增益矩阵；
satσ(t)(η(t)-z1(t))＝[satσ(t)(η1(t)-z11(t)) satσ(t)(η2(t)-z12(t)) satσ(t)(η3(t)-z13(t))]T
satσ(t)(ηi(t)-z1i(t))＝max{-σ(t)，min{σ(t)，ηi(t)-z1i(t)}}；
ηi(t)为列向量η(t)＝[η1(t) η2(t) η3(t)]T的元素，z1i(t)为列向量z1(t)＝[z11(t) z12(t) z13(t)]T的元素，i＝1，2，3；
E(t)为静态事件触发机制。
优选的，静态事件触发机制如下：
Figure BDA0002768751680000047
其中，e1(t)＝x1(t)-z1(t)；
Figure BDA0002768751680000048
α和δ均为正的常数。
优选的，当
Figure BDA0002768751680000049
时，E(t)＝0表示事件触发机制不触发，此时，
Figure BDA00027687516800000410
当
Figure BDA00027687516800000411
时，E(t)＝1表示事件触发机制被触发，此时，
Figure BDA00027687516800000412
优选的，用于网络化航天器姿态控制的控制器如下：
u(t)＝M0(k1z1(t)+k2z2(t)-z3(t))
其中，z3(t)为z(t)中的元素，k1和k2为控制器中的可调增益参数，M0表示可调参数，M0＞0。
本发明具有如下有益效果：
本发明基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法中，利用静态事件触发机制，避免了航天器姿态系统中大量数据传输造成的网络拥堵现象，减少数据量的传输；利用事件触发传输的且受欺骗攻击的离散信号设计混杂强制型观测器，对系统中的状态以及非线性不确定项实时估计；将混杂强制型观测器估计出的非线性不确定项补偿到状态反馈控制器中，克服了非线性不确定项对系统造成的不利影响，提高系统的鲁棒性，便于实现航天器网络化系统的姿态跟踪控制。
附图说明
图1为本发明基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法流程图。
图2为本发明基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方框图。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明做进一步的说明。
本发明针对航天器网络化姿态控制受网络传输受限及敌方网络攻击等问题，提出了基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态鲁棒控制方法。首先，为了避免航天器测量数据通过网络传输造成网络拥堵，设计静态事件触发机制；其次，设计混杂强制型观测器对姿态动力学方程中的非线性不确定项及姿态信息进行估计；最后利用混杂强制型观测器的输出值设计鲁棒控制器，即抑制了内外扰动对航天器姿态的不利影响，又避免攻击者欺骗攻击对系统造成的危害。所设计方法解决了航天器网络化姿态控制系统所面临的数据拥堵以及网络攻击问题，确保航天器网络化姿态控制系统实现安全、精准的控制，提高了系统的鲁棒稳定性。
本发明以含有内外扰动及网络攻击的航天器网络化姿态控制系统为研究对象，提出基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，利用静态事件触发机制，减少数据量的传输，避免网络拥堵，同时解决带有扰动非线性及随机欺骗攻击的航天器姿态控制，保证其安全顺利地完成姿态控制工作。
本发明首先从含有随机欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学方程入手，建立其扩张系统；然后设计静态事件触发机制；其次，利用含有事件触发及网络欺骗攻击的传感信号设计混杂强制型观测器观测航天器姿态系统中的未知非线性项及系统状态；最终基于观测器的输出值设计复合控制器，不仅避免网络欺骗攻击及航天器网络化系统内外扰动对系统造成不利影响，提高系统的鲁棒性，又减少传感器测得的数据量的传输，为空间操作任务的顺利完成提供保障。本发明提出的控制策略对考虑带有网络欺骗攻击的航天器网络化姿态控制系统有良好的控制效果，并且可以广泛应用于其他含有多非线性网络化控制系统中。
本发明基于静态事件触发和扩张状态观测器理论，通过状态反馈法设计航天器姿态控制器，其实现过程如下：
参照图1和图2，本发明基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，包括如下步骤：
第一步：构建含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学模型：
航天器姿态动力学表达式为：
Figure BDA0002768751680000061
其中，
M(q(t))＝Z-T(q(t))JZ-1(q(t))；τ(t)＝Z-T(q(t))u(t)；d0(t)＝Z-T(q(t))dτ(t)；
Figure BDA0002768751680000062
Figure BDA0002768751680000063
Figure BDA0002768751680000071
为修正罗德里格参数向量，用于表示航天器的姿态；
Figure BDA0002768751680000072
为航天器的正定对称惯性矩阵，
Figure BDA0002768751680000073
为航天器的控制力矩，
Figure BDA0002768751680000074
为航天器的外部扰动力矩，S(·)表示斜对称矩阵函数，例如
Figure BDA0002768751680000075
设x1(t)＝q(t)，
Figure BDA0002768751680000076
考虑传感器测得的航天器姿态信息通过网络传输以及攻击者对传输网络实施随机欺骗攻击，将(1)式改写为如下状态空间表达式：
Figure BDA0002768751680000077
其中，x(t)＝[x1(t)，x2(t)]T，
Figure BDA0002768751680000078
M0＞0表示可调参数；f(x(t)，d(t))为航天器姿态系统中的非线性不确定项，其具体表达式为：
Figure BDA00027687516800000713
tk为事件触发时刻，y(tk)为事件触发时刻的姿态信息，
Figure BDA0002768751680000079
为实际传输信号，v(tk)＝[v1(tk)，v2(tk)，v3(tk)]T为攻击者发出的欺骗信号，β(tk)为互不相关的伯努利分布白色序列，并遵循以下概率分布规律：
Prob{β(tk)＝0}＝1-β，Prob{β(tk)＝1}＝β (3)
即，β(tk)＝1的概率为β，β(tk)＝0的概率为1-β，β∈[0，1)为已知参数。
第二步：构建含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学扩张系统
设x3(t)＝f(x(t)，d(t))和
Figure BDA00027687516800000710
式(2)扩张为如下系统：
Figure BDA00027687516800000711
其中，
Figure BDA00027687516800000712
Figure BDA0002768751680000081
第三步：混杂强制型观测器设计
针对航天器姿态扩张系统(4)，设计混杂强制型观测器形式如下所示：
Figure BDA0002768751680000082
Figure BDA0002768751680000083
Figure BDA0002768751680000084
其中，α1，α2为两个正的常数；Λ为混杂强制型观测器的可调增益矩阵；
satσ(t)(η(t)-z1(t))＝[satσ(t)(η1(t)-z11(t)) satσ(t)(η2(t)-z12(t)) satσ(t)(η3(t)-z13(t))]T
satσ(t)(ηi(t)-z1i(t))＝max{-σ(t)，min{σ(t)，ηi(t)-z1i(t)}}；E(t)为静态事件触发机制，将在下一步给出具体表达形式。
该混杂强制型观测器(5)只用了航天器姿态系统(2)中的控制输入u(t)和受欺骗攻击传输状态
Figure BDA0002768751680000085
的信息。之所以称其为混杂是因为既有连续时间状态的动态变化，又有静态事件触发机制带来的离散化过程。另一方面，强制型表现在利用饱和函数satσ(·)对估计误差η(t)-z1(t)进行幅值限制。
综上所述，利用设计的混杂强制型观测器(5)一方面可以实时的估计出系统中由于内外扰动等造成的非线性不确定项及其他未知状态，另一方面避免欺骗攻击对系统状态信息造成的失真现象。
第四步：静态事件触发机制设计
为了避免航天器的传感器测得的姿态信息通过网络传输中造成网络拥堵，设计如下静态事件触发机制：
Figure BDA0002768751680000086
其中，e1(t)＝x1(t)-z1(t)；
Figure BDA0002768751680000091
α和δ为两个正的常数。
根据混杂强制型观测器(5)和静态事件触发机制(6)可知，当
Figure BDA0002768751680000092
时，E(t)＝表示事件触发机制不触发，此时，
Figure BDA0002768751680000093
当
Figure BDA0002768751680000094
时，E(t)＝1表示事件触发机制被触发，此时，
Figure BDA0002768751680000095
第五步：复合控制器设计
为了实现对航天器网络化系统中的姿态实施精准的控制，本发明中控制器采用状态反馈控制，并将混杂强制型观测器估计出的非线性不确定项实时补偿到状态反馈控制器中。基于混杂强制型观测器(5)，航天器网络化控制系统(1)的控制器设计为：
u(t)＝M0(k1z1(t)+k2z2(t)-z3(t)) (7)
其中，z1(t)，z2(t)，z3(t)分别为z(t)中的三个元素，k1和k2为控制器中的可调增益参数。
实施例
本实施例如流程图1所示，通过以下步骤实现基于混杂强制型观测器的网络化航天器系统姿态控制：
第一步：构建含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学模型
航天器姿态动力学表达式为：
Figure BDA0002768751680000096
其中，
M(q(t))＝Z-T(q(t))JZ-1(q(t))；τ(t)＝Z-T(q(t))u(t)；d0(t)＝Z-T(q(t))dτ(t)；
Figure BDA0002768751680000097
Figure BDA0002768751680000098
Figure BDA0002768751680000099
为修正罗德里格参数向量，用于表示航天器的姿态；
Figure BDA0002768751680000101
为航天器的正定对称惯性矩阵，
Figure BDA0002768751680000102
为航天器的控制力矩，
Figure BDA0002768751680000103
为航天器的外部扰动力矩，S(·)表示斜对称矩阵函数，例如：
Figure BDA0002768751680000104
并且在本实例中选取J＝diag{4，5，4}(kgm2)，
Figure BDA0002768751680000105
设x1(t)＝q(t)，
Figure BDA0002768751680000106
考虑传感器测得的航天器姿态信息通过网络传输以及攻击者对传输网络实施随机欺骗攻击，将(8)式改写为如下状态空间表达式：
Figure BDA0002768751680000107
其中，x(t)＝[x1(t)，x2(t)]T，
Figure BDA0002768751680000108
f(x(t)，d(t))为航天器姿态系统中的非线性不确定项，其具体表达式为：
Figure BDA0002768751680000109
tk为事件触发时刻，y(tk)为事件触发时刻的姿态信息，
Figure BDA00027687516800001010
为实际传输信号，v(tk)＝[v1(tk)，v2(tk)，v3(tk)]T为攻击者发出的欺骗信号，β(tk)为互不相关的伯努利分布白色序列，并遵循以下概率分布规律：
Prob{β(tk)＝0}＝1-β，Prob{β(tk)＝1}＝β
即，β(tk)＝1的概率为β，β(tk)＝0的概率为1-β，β∈[0，1)为已知参数。本实例中选取v1(tk)＝v2(tk)＝v3(tk)＝4(rand(1)-rand(1))，M0＝0.6，β＝0.4。
第二步：构建含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学扩张系统
设x3(t)＝f(x(t)，d(t))和
Figure BDA00027687516800001011
式(8)扩张为如下系统：
Figure BDA0002768751680000111
其中，
Figure BDA0002768751680000112
Figure BDA0002768751680000113
第三步：混杂强制型观测器设计
针对航天器姿态扩张系统(10)，设计混杂强制型观测器形式如下所示：
Figure BDA0002768751680000114
Figure BDA0002768751680000115
Figure BDA0002768751680000116
其中，α1，α2为两个正的常数；Λ＝[λ1，λ2，λ3]T为混杂强制型观测器的可调增益矩阵；
satσ(t)(η(t)-z1(t))＝[satσ(t)(η1(t)-z11(t)) satσ(t)(η2(t)-z12(t)) satσ(t)(η3(t)-z13(t))]T
satσ(t)(ηi(t)-z1i(t))＝max{-σ(t)，min{σ(t)，ηi(t)-z1i(t)}}；E(t)为静态事件触发机制，将在下一步给出具体表达形式。在本实例中选取α1＝20，α2＝0.01，λ1＝diag{160，160，160}，λ2＝diag{2000，2000，2000}，λ3＝diag{200，200，200}。
该混杂强制型观测器(11)只用了航天器姿态系统(9)中的控制输入u(t)和受欺骗攻击传输状态
Figure BDA0002768751680000117
的信息。之所以称其为混杂是因为既有连续时间状态的动态变化，又有静态事件触发机制带来的离散化过程。另一方面，强制型表现在利用饱和函数satσ(·)对估计误差η(t)-z1(t)进行幅值限制。
综上所述，利用设计的混杂强制型观测器(11)一方面可以实时的估计出系统中由于内外扰动等造成的非线性不确定项及其他未知状态，另一方面避免欺骗攻击对系统状态信息造成的失真现象。
第四步：静态事件触发机制设计
为了避免航天器的传感器测得的姿态信息通过网络传输中造成网络拥堵，设计如下静态事件触发机制：
Figure BDA0002768751680000121
其中，e1(t)＝x1(t)-z1(t)；
Figure BDA0002768751680000122
α和δ为两个正的常数。本实例中选取α＝0.005，δ＝0.01。
根据混杂强制型观测器(11)和静态事件触发机制(12)可知，当
Figure BDA0002768751680000123
时，E(t)＝表示事件触发机制不触发，此时，
Figure BDA0002768751680000124
当
Figure BDA0002768751680000125
时，E(t)＝1表示事件触发机制被触发，此时，
Figure BDA0002768751680000126
第五步：复合控制器设计
为了实现对航天器网络化系统中的姿态实施精准的控制，本发明中控制器采用状态反馈控制，并将混杂强制型观测器估计出的非线性不确定项实时补偿到状态反馈控制器中。基于混杂强制型观测器(11)，航天器网络化控制系统(8)的控制器设计为：
u(t)＝M0(k1z1(t)+k2z2(t)-z3(t)) (13)
其中，z1(t)，z2(t)，z3(t)分别为z(t)中的三个元素，k1和k2为控制器中的可调增益参数。且在本实例中选取k1＝-diag{2，2，2}，k2＝-diag{25，25，25}。
本发明未详细说明部分属于领域技术人员公知常识。
本发明涉及含有随机网络攻击的航天器姿态控制方法，特别是涉及静态事件触发及敌方欺骗攻击的航天器姿态控制方法。本发明一方面通过设计静态事件触发机制减少测量数据的传输，避免大量数据传输导致的网络拥堵现象；另一方面考虑敌方对传输网络进行随机的欺骗式攻击，导致传输数据失真的现象，设计一种新颖的混杂强制型观测器，对航天器姿态信息以及耦合非线性项进行实时估计。基于混杂强制型观测器的输出值构成鲁棒控制器，既克服了系统内外扰动等非线性不确定项以及网络攻击对系统造成的影响，又减少输出端数据量的传输，即，保证安全快速地实现航天器姿态的精准控制。

Claims (9)

1.一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，其特征在于，包括如下过程：
构建含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学模型；
利用所述网络化航天器姿态动力学模型构建含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学扩张系统；
针对所述网络化航天器姿态动力学扩张系统，设计混杂强制型观测器；
设计静态事件触发机制，根据所述混杂强制型观测器和静态事件触发机制判断事件触发机制是否触发；
采用状态反馈控制，并将所述混杂强制型观测器估计出的非线性不确定项实时补偿到状态反馈控制器中，得到用于网络化航天器姿态控制的控制器，利用所述控制器进行航天器网络化姿态控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，其特征在于，所述含有欺骗攻击的网络化航天器姿态动力学模型如下：
Figure FDA0002768751670000011
Figure FDA0002768751670000012
其中，x(t)＝[x1(t)，x2(t)]T，x1(t)＝q(t)，
Figure FDA0002768751670000013
q(t)为修正罗德里格参数向量，用于表示航天器的姿态；u(t)为航天器的控制力矩，d(t)为航天器姿态系统所受的外部扰动，
Figure FDA0002768751670000014
f(x(t)，d(t))为航天器姿态系统中的非线性不确定项，tk为事件触发时刻，y(tk)为事件触发时刻的姿态信息，
Figure FDA0002768751670000015
为实际传输信号，v(tk)为攻击者发出的欺骗信号，β(tk)为互不相关的伯努利分布白色序列。
3.根据权利要求2所述的一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，其特征在于：
Figure FDA0002768751670000016
其中：
M(q(t))＝Z-T(q(t))JZ-1(q(t))；τ(t)＝Z-T(q(t))u(t)；d0(t)＝Z-T(q(t))dτ(t)；
Figure FDA0002768751670000021
Figure FDA0002768751670000022
J为航天器的正定对称惯性矩阵，S(·)表示斜对称矩阵函数。
4.根据权利要求2所述的一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，其特征在于：
β(tk)遵循以下概率分布规律：
Prob{β(tk)＝0}＝1-β，Prob{β(tk)＝1}＝β
其中，β∈[0，1)，β为已知参数。
5.根据权利要求2所述的一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，其特征在于，网络化航天器姿态动力学扩张系统如下：
Figure FDA0002768751670000023
Figure FDA0002768751670000024
其中，
Figure FDA0002768751670000025
x3(t)＝f(x(t)，d(t))，
Figure FDA0002768751670000026
Figure FDA0002768751670000027
6.根据权利要求5所述的一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，其特征在于，混杂强制型观测器如下：
Figure FDA0002768751670000031
Figure FDA0002768751670000032
Figure FDA0002768751670000033
其中，α1和α2均为正的常数，z2和z1(t)为z(t)中的元素，σ(t)为饱和函数satσ(t)(η(t)-z1(t))的动态饱和上限，s为时间积分变量；Λ为混杂强制型观测器的可调增益矩阵；
satσ(t)(η(t)-z1(t))＝[satσ(t)(η1(t)-z11(t))satσ(t)(η2(t)-z12(t))satσ(t)(η3(t)-z13(t))]T
satσ(t)(ηi(t)-z1i(t))＝max{-σ(t)，min{σ(t)，ηi(t)-z1i(t)}}；
ηi(t)为列向量η(t)＝[η1(t) η2(t) η3(t)]T的元素，z1i(t)为列向量z1(t)＝[z11(t)z12(t) z13(t)]T的元素，i＝1，2，3；
E(t)为静态事件触发机制。
7.根据权利要求6所述的一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，其特征在于，静态事件触发机制如下：
Figure FDA0002768751670000034
其中，e1(t)＝x1(t)-z1(t)；
Figure FDA0002768751670000035
α和δ均为正的常数。
8.根据权利要求7所述的一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，其特征在于，当
Figure FDA0002768751670000036
时，E(t)＝0表示事件触发机制不触发，此时，
Figure FDA0002768751670000037
当
Figure FDA0002768751670000038
时，E(t)＝1表示事件触发机制被触发，此时，
Figure FDA0002768751670000039
9.根据权利要求6所述的一种基于混杂强制型观测器的网络化航天器姿态控制方法，其特征在于，用于网络化航天器姿态控制的控制器如下：
u(t)＝M0(k1z1(t)+k2z2(t)-z3(t))
其中，z3(t)为z(t)中的元素，k1和k2为控制器中的可调增益参数，M0表示可调参数，M0＞0。
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