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== 摘要 ==
* '''原文标题'''：Artificial Potential Field and Sliding Mode Control for Spacecraft Attitude Maneuver with Actuation and Pointing Constraints
* '''中文标题'''：基于人工势场与滑模控制的航天器姿态机动执行及指向约束控制
* '''发布日期'''：2025-05-06 14:54:39+00:00
* '''作者'''：Mauro Mancini, Dario Ruggiero
* '''分类'''：eess.SY, cs.SY
*'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2505.03594v1
'''中文摘要'''：本研究探讨了刚性[[航天器]][[姿态]]重定向的[[制导]]与[[控制策略]]组合，同时处理禁止指向约束、[[执行器]]限制和[[系统不确定性]]。这些约束源于[[太空]]中可能损坏航天器敏感载荷的明亮物体存在，以及执行器饱和可能危及[[闭环系统]]稳定性的风险。此外，航天器姿态[[动力学]]通常受到[[参数不确定性]]、[[外部干扰]]和[[系统非线性]]的影响，这些因素不可忽视。本文采用[[人工势场]]（APF）与[[滑模控制]]（SMC）相结合的策略，解决了指向和执行约束下的航天器重定向问题。基于[[李雅普诺夫]]的严格分析得出了APF/SMC增益的闭式表达式，无需迭代计算即可提供增益值的显式数学公式。这些表达式考虑了[[角速度]]和[[控制力矩]]限制、外部干扰及[[惯量]]不确定性。通过高保真姿态动力学模拟器的[[蒙特卡洛仿真]]验证了所提控制策略的[[鲁棒性]]，并采用[[μ分析]]评估局部稳定性特性和量化鲁棒性裕度。结果证实了该方法在真实太空场景中的实用性，突显了其在不确定和受限环境中的有效性。