趙 陽(yáng)，張大偉，田 浩

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天工程系, 哈爾濱 150001；2.北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部, 北京 100094)

早期航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)執(zhí)行環(huán)節(jié)僅具有較小的冗余，因而較少研究冗余管理方法.在建設(shè)大型空間結(jié)構(gòu)的目標(biāo)下，航天器需要實(shí)現(xiàn)組合控制；在剛性組合條件下，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)增加而控制維數(shù)不變，使得控制系統(tǒng)具有更多冗余.控制系統(tǒng)變得復(fù)雜的同時(shí)也對(duì)可靠性提出了更高要求，因此控制實(shí)現(xiàn)趨向于綜合利用這些冗余，提高系統(tǒng)綜合性能.

開(kāi)車時(shí)間長(zhǎng)了，就難免會(huì)遇到各種突發(fā)事件和緊急情況，如高速爆胎、方向盤失控、剎車失靈等等。一旦出現(xiàn)這些狀況，很多車主都會(huì)慌亂，一時(shí)不知道該如何處理，今日，小編就來(lái)教你幾招遇突發(fā)狀況時(shí)的避險(xiǎn)技巧。

對(duì)于具有多冗余執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，充分利用系統(tǒng)資源、提高可靠性的有效方法是使用控制分配與控制重構(gòu)技術(shù).配合系統(tǒng)辨識(shí)的間接自適應(yīng)控制系統(tǒng)及分配環(huán)節(jié)如圖1所示，其中控制率設(shè)計(jì)和控制分配器設(shè)計(jì)交互完成.包含控制分配環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)具有以下優(yōu)勢(shì)：1) 便于使用先進(jìn)的控制方法；2) 通過(guò)使用系統(tǒng)冗余，提高可靠性；3) 結(jié)合故障診斷與隔離系統(tǒng)，快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)重構(gòu)；4) 充分利用系統(tǒng)資源，有效提高系統(tǒng)性能，通過(guò)選擇分配目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)燃料最省、機(jī)動(dòng)時(shí)間最短、姿態(tài)調(diào)整精度最高等多種優(yōu)化目標(biāo).控制分配問(wèn)題，涉及兩個(gè)層面問(wèn)題：一是分配方法的設(shè)計(jì)；二是求解算法的選取.

已有控制分配研究主要針對(duì)線性系統(tǒng)，使用的分配方法包括群組法[1]、偽逆法[2]、串接鏈方法[3]、直接分配法[4-5]和數(shù)學(xué)規(guī)劃(線性及非線性[6])方法等.其中數(shù)學(xué)規(guī)劃方法屬于優(yōu)化方法.

圖1 包含分配環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)

基于數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的控制分配算法，優(yōu)點(diǎn)是易于處理約束條件，缺點(diǎn)是運(yùn)算量大.數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的本質(zhì)是從滿足非線性映射的可達(dá)集中求取滿足約束條件的控制分量并實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的不同，該方法主要處理3類問(wèn)題，包括：

2) 若CB列滿秩，系統(tǒng)控制不足；

2)QP：目標(biāo)二次，約束線性；

式中u為每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制分量，對(duì)于冗余系統(tǒng)，方程數(shù)目少于未知數(shù)數(shù)目，在有解的條件下，結(jié)果不唯一.

y=Cx

圖2 控制分配環(huán)節(jié)

本文給出了基于控制分配和控制重構(gòu)的執(zhí)行環(huán)節(jié)大冗余管理辦法，并給出了最小控制量目標(biāo)下的分配求解算法.首先建立了分配問(wèn)題數(shù)學(xué)模型，然后對(duì)各種求解算法進(jìn)行了比較，接著考慮了基于動(dòng)量交換設(shè)備的姿態(tài)控制回路中執(zhí)行環(huán)節(jié)故障時(shí)系統(tǒng)的重構(gòu)方法，最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié).

1 控制分配問(wèn)題描述

動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)可以描述為

理想控制分配過(guò)程中經(jīng)過(guò)分配環(huán)節(jié)后的系統(tǒng)輸出與給定偽指令輸入完全一致，反映在圖2的控制回路中，即通過(guò)優(yōu)化算法求取系統(tǒng)控制輸入u，使得vsys=v.分配過(guò)程通?？紤]兩個(gè)約束條件：一是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度和幅值約束條件；二是時(shí)間約束條件，分配環(huán)節(jié)作為控制回路一部分，分配解算時(shí)間必須小于控制周期.

患病羊在發(fā)病過(guò)程中會(huì)表現(xiàn)出較為嚴(yán)重的腹瀉癥狀，這時(shí)可利用磺胺類藥物或者抗菌素對(duì)其實(shí)施具體治療。具體而言，就成年羊來(lái)講，可利用百分之十的黃安嘧啶注射液20到30毫升左右對(duì)其實(shí)施肌肉注射操作；就羔羊而言，也可以利用此類藥物10到15毫升進(jìn)行注射，并應(yīng)以天為單位，2次/d。倘若患病羊表現(xiàn)出腹痛癥狀，則可利用百分之十的安乃近4到6毫升，對(duì)其實(shí)施肌肉注射操作，同時(shí)，利用鞣酸蛋白2到5克對(duì)其實(shí)施灌服操作。

(1)

系統(tǒng)的冗余條件可以通過(guò)CB體現(xiàn)：

2.5.5 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取“2.2.3”項(xiàng)下供試品溶液（編號(hào)：G-5）適量，分別于室溫下放置0、2、4、6、8、10、12 h時(shí)按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄峰面積。結(jié)果，淫羊藿屬苷A、朝藿定A1、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C、淫羊藿苷、鼠李糖基淫羊藿次苷Ⅱ、寶藿苷Ⅰ峰面積的RSD分別為1.31%、1.25%、0.15%、0.12%、0.08%、0.09%、0.31%、1.31%（n＝7），表明供試品溶液于室溫下放置12 h內(nèi)基本穩(wěn)定。

1)LP：目標(biāo)線性，約束線性；

在當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展背景下，人們的生活水平不斷提高，土木工程建設(shè)行業(yè)也取得了有目共睹的成就，在此情況下，人們對(duì)土木工程施工質(zhì)量有了更高的要求。因此，為了進(jìn)一步提升土木工程的施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)加強(qiáng)土木工程施工管理，從各施工環(huán)節(jié)入手，如施工流程、管理制度、施工人員安全等方面進(jìn)行有效進(jìn)行管理。但在實(shí)際的施工管理中，施工內(nèi)容較多，施工管理難度較大，需要從業(yè)人員從多因素，多角度出發(fā)，提高管理水平。

3) 若CB行滿秩，系統(tǒng)控制有冗余.

設(shè)v為系統(tǒng)目標(biāo)控制量，且有

在已知控制目標(biāo)力矩的條件下，姿態(tài)控制回路分配問(wèn)題為根據(jù)飛輪的控制效力矩陣求解每個(gè)飛輪的獨(dú)立控制分量.

CBu=v

(2)

3)NP：目標(biāo)和約束同時(shí)存在非線性.

1) 若CB非奇異，模型的輸入輸出關(guān)系唯一；

umin(t)≤u(t)≤umax(t)

(3)

盡管系統(tǒng)有冗余，但仍然未必有同時(shí)滿足式(2)和式(3) 的u存在.至此，控制分配基本問(wèn)題可以描述為：在CB和偏好控制量ur已知的條件下，求取u滿足控制目標(biāo)

(4)

式中：ε為標(biāo)量形式權(quán)重系數(shù)，用來(lái)控制跟蹤誤差；Wu、Wv為非奇異的權(quán)重系數(shù)矩陣.式(4)中若p=1，則為一維混合目標(biāo)分配；若p=2，則為二維混合目標(biāo)分配；若參考控制輸入為0，則相當(dāng)于控制量最小.

T=Abwτ

(5)

長(zhǎng)三角一直是我國(guó)重大改革創(chuàng)新先行先試的地區(qū)。近年來(lái)，國(guó)家多項(xiàng)重大改革舉措密集在長(zhǎng)三角地區(qū)率先部署（見(jiàn)圖1）。2010年，江蘇省沿海開(kāi)發(fā)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。2011年，國(guó)務(wù)院同意上海張江建設(shè)第三個(gè)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)，并將合蕪蚌自主創(chuàng)新綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)上升到國(guó)家層面[4]。2013年，上海自貿(mào)區(qū)成立，從五大方面開(kāi)展改革試點(diǎn)；同年，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)在江蘇蘇南建設(shè)“蘇南現(xiàn)代化建設(shè)示范區(qū)”。江蘇省和安徽省成為全國(guó)僅有的兩個(gè)創(chuàng)新型省份建設(shè)試點(diǎn)省。2014年，蘇南國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)獲國(guó)務(wù)院批復(fù)?！笆濉逼陂g，國(guó)家戰(zhàn)略在長(zhǎng)三角的密集部署，就是希望長(zhǎng)三角能夠?yàn)樾乱惠唲?chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展探路，為全國(guó)發(fā)展提供示范。

2 二次最優(yōu)控制分配求解算法

二次最優(yōu)控制分配本質(zhì)上是約束條件下的二次規(guī)劃問(wèn)題，當(dāng)前已有的二次最優(yōu)控制分配求解算法包括SLS (sequential least-squares)[7]、 WLS(weighted least squares)、 IP(interior point solver)[6]、FPM (fixed point method)[8]和CGI (cascading generalized inverses)[9]等，其中WLS和SLS算法求解效果基本一致.H?rkeg?rd針對(duì)SLS算法提出了有效集方法，該方法可對(duì)式(6)～(7)進(jìn)行逐級(jí)求解[7]

(6)

(7)

Burken等提出FPM算法，該算法主要步驟為遞歸計(jì)算

式中：M=(1-ε)(CB)T(CB)+εI；sat(·)為飽和函數(shù)，可將u的每個(gè)分量都限制在飽和范圍內(nèi).每種算法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可以參考文獻(xiàn)[6-9].本文綜合飛輪機(jī)構(gòu)的特性，使用已有算法進(jìn)行了姿態(tài)控制回路控制分配仿真分析，對(duì)求解算法進(jìn)行了比較.

3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制重構(gòu)與容錯(cuò)

早期容錯(cuò)控制基本是基于硬件冗余技術(shù)，通過(guò)將功能相同的多個(gè)部件并聯(lián)使用，完成任務(wù).這種設(shè)計(jì)方式會(huì)增加系統(tǒng)成本，某些情況下技術(shù)使用受限.隨著解析冗余概念的提出和發(fā)展，控制系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)了利用不同部件間的聯(lián)系和功能上的冗余性在個(gè)別部件失效時(shí)維持系統(tǒng)的控制能力.解析冗余容錯(cuò)技術(shù)包括魯棒容錯(cuò)控制和重構(gòu)容錯(cuò)控制.魯棒容錯(cuò)屬于被動(dòng)容錯(cuò).利用系統(tǒng)中的冗余，魯棒容錯(cuò)使控制器對(duì)傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他部件失效不敏感，但由于系統(tǒng)故障的多樣性，魯棒容錯(cuò)控制使用范圍較窄.主動(dòng)容錯(cuò)控制采用在線故障診斷與隔離機(jī)構(gòu)，根據(jù)系統(tǒng)故障信息，實(shí)時(shí)更新控制器，以對(duì)故障進(jìn)行補(bǔ)償，保持系統(tǒng)性能.控制重構(gòu)可以在控制系統(tǒng)的不同環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)，如圖3所示，控制重構(gòu)技術(shù)能夠覆蓋從方案到指令執(zhí)行的所有環(huán)節(jié)，而在執(zhí)行環(huán)節(jié)的控制重構(gòu)本質(zhì)上是控制重分配.

汪洪表示，肥料使用管理有“四個(gè)目標(biāo)”，即農(nóng)學(xué)效益-作物產(chǎn)量和品質(zhì)；經(jīng)濟(jì)學(xué)效益-經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)；生態(tài)環(huán)境效益-農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)；社會(huì)效益-人體健康與農(nóng)產(chǎn)品安全。因此，安全、高效、經(jīng)濟(jì)是現(xiàn)行的《肥料登記管理辦法》的關(guān)鍵詞，登記管理目的是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障人畜安全、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。同時(shí)，汪洪建議，應(yīng)對(duì)肥料登記中的備案信息進(jìn)行有效合理的利用，保障肥料使用者的知情權(quán)，推動(dòng)構(gòu)建起肥料產(chǎn)品的質(zhì)量追溯及信用管理體系。

策略五：引導(dǎo)家長(zhǎng)學(xué)習(xí)一些與幼兒拉近關(guān)系的技巧，如身體接觸、語(yǔ)言鼓勵(lì)、送禮物等，融洽教學(xué)氛圍，增強(qiáng)助教效果。

圖3 控制重構(gòu)環(huán)節(jié)

控制重構(gòu)技術(shù)配合系統(tǒng)辨識(shí)、故障診斷與隔離功能完成.此處間接控制重構(gòu)方法還要以系統(tǒng)可達(dá)集再計(jì)算為基礎(chǔ).對(duì)于大冗余控制系統(tǒng)，綜合數(shù)據(jù)融合、控制分配、故障診斷與隔離及控制重構(gòu)技術(shù)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示.當(dāng)判斷所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作時(shí)，采用正常分配模式；當(dāng)判斷執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障后，則修改控制效力矩陣，使與故障執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的控制效力矩陣元素為0，更新B后實(shí)現(xiàn)控制重分配.當(dāng)在軌組合新的航天器時(shí)，也需要采用重構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)新增執(zhí)行機(jī)構(gòu)的融合.與執(zhí)行環(huán)節(jié)故障下的控制重構(gòu)近似，系統(tǒng)的增加也通過(guò)修改控制效力矩陣，實(shí)現(xiàn)新增冗余的管理.

圖4 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4 仿真與分析

圖5 分配環(huán)節(jié)的輸入輸出

在執(zhí)行機(jī)構(gòu)未飽和的條件下，各種分配求解方法都能夠充分利用全部執(zhí)行機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)有限次迭代實(shí)現(xiàn)精確控制分配，且使控制消耗最小，體現(xiàn)了控制分配環(huán)節(jié)的有效性.

4.1 幅值飽和條件下的仿真

對(duì)以上系統(tǒng)，當(dāng)輸入信號(hào)幅值增加時(shí)，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)將陸續(xù)飽和，當(dāng)幅值為2.4時(shí)仿真結(jié)果如圖6～7所示，其中采用SLS、IP、FPM算法的輸出仍能精確跟蹤輸入(圖略)，但采用CGI算法會(huì)出現(xiàn)較大的跟蹤誤差，如圖6所示.各種算法仍在有限次迭代內(nèi)收斂，保證計(jì)算實(shí)時(shí)性，但不保證收斂于最優(yōu)解.在系統(tǒng)輸入信號(hào)回到零點(diǎn)時(shí)，盡管分配后的系統(tǒng)輸出都是0，但對(duì)于IP算法和FPM算法每個(gè)獨(dú)立執(zhí)行機(jī)構(gòu)分量并不為0，系統(tǒng)產(chǎn)生了無(wú)效內(nèi)耗.

圖6 部分機(jī)構(gòu)飽和下的CGI算法輸出

圖7 部分機(jī)構(gòu)幅值飽和分配結(jié)果

4.2 速度飽和條件下的仿真

同樣對(duì)單輸入單輸出系統(tǒng)，設(shè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為4個(gè)，控制效力矩陣B=[6 4 5 7]，速度約束條件為[-0.1 0.1]、[-0.2 0.2]、[-0.3 0.3]、[-0.40.4]，極值約束條件為[-1 1]、[-2 2]、[-1.51.5]、[-2.5 2.5]，控制偏好ur=[0 0 0 0]T，權(quán)重系數(shù)ε=1×10-6.設(shè)參考輸入信號(hào)為方波，其周期為6 s，延時(shí)0.5 s，寬度為50%，幅值為1，進(jìn)行控制分配仿真后結(jié)果如圖8～11所示.

圖8 速度飽和下的SLS算法分配結(jié)果

圖9 速度飽和下的IP算法分配結(jié)果

圖10 速度飽和下的CGI算法分配結(jié)果

圖11 速度飽和下的FPM算法分配結(jié)果

圖6～11中僅給出了單個(gè)周期內(nèi)的信號(hào)變化，更多時(shí)間范圍內(nèi)輸出信號(hào)呈周期性變化.比較圖中分配結(jié)果可知，SLS與FPM算法能夠更好地針對(duì)速度飽和條件進(jìn)行分配，而IP和CGI算法都存在明顯的跟蹤誤差.

綜合比較速度、幅值飽和及非飽和條件下的控制分配結(jié)果，結(jié)合更多輸入輸出條件下的控制分配仿真，可以得出關(guān)于控制分配環(huán)節(jié)的以下結(jié)論：

習(xí)近平在他的七年知青歲月中，目睹了村民們的貧困生活。那時(shí)他暗暗下定決心，有朝一日，若能有所作為，一定要改變百姓們的貧窮狀況。

1)使用基于分配的冗余管理能夠充分利用系統(tǒng)的全部執(zhí)行環(huán)節(jié)，有效協(xié)調(diào)調(diào)度各機(jī)構(gòu)并提高系統(tǒng)的輸出幅值和響應(yīng)速度；

2)在執(zhí)行環(huán)節(jié)未達(dá)到飽和的條件下，各種分配算法都有很高的求解精度，計(jì)算效率能夠滿足實(shí)時(shí)分配要求；

3)當(dāng)部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到飽和后，信號(hào)的分配精度降低，分配環(huán)節(jié)的有效性降低；

4)綜合比較各種算法，SLS算法在滿足速度和幅值約束要求時(shí)具有最好的求解精度和分配效率，且對(duì)系統(tǒng)變化和參數(shù)變化具有魯棒性.

一是管理目標(biāo)更加嚴(yán)格。最嚴(yán)格的水資源管理制度，尤其是用水總量控制的目標(biāo)是到2030年不超過(guò)7 000億m3。這實(shí)際上是我們?cè)谶@一段時(shí)間之內(nèi)可利用的一個(gè)最大量。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)“紅線”目標(biāo)，還提出了2015年和2020年階段性的控制目標(biāo)。

三角代換法的基本思想，在于把函數(shù)的值域問(wèn)題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的值域問(wèn)題，在代換時(shí)，必須使三角函數(shù)的值域與被代換變量的取值范圍相一致〔1〕142。消去根式是數(shù)學(xué)常用的一種劃歸方法，在解無(wú)理方程、無(wú)理不等式時(shí)，都要用到這種化“無(wú)理”為“有理”的方法。下面用三角函數(shù)的平方關(guān)系消去根式，得到一個(gè)三角式而不是有理式，但它產(chǎn)生了把一個(gè)問(wèn)題得以解決的“有理行為”，這屬于更廣泛意義的有理化。

4.3 姿態(tài)控制力矩的跟蹤仿真

設(shè)具有4個(gè)斜裝飛輪的衛(wèi)星姿態(tài)跟蹤控制系統(tǒng)的飛輪的速度約束條件均為[-0.7 0.7]N·m/s，幅值約束條件均為[-1 1]N·m.根據(jù)斜裝方案，在本體坐標(biāo)系下，其控制效力矩陣可以表示為

采用滑模變結(jié)構(gòu)控制器，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的姿態(tài)角誤差，其3個(gè)通道的目標(biāo)力矩偽指令如圖12(a)所示.圖12(b)為經(jīng)過(guò)分配環(huán)節(jié)后的跟蹤輸出力矩，圖12(c)為每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的獨(dú)立控制力矩.比較圖12(a)和圖12(b)可知，在經(jīng)過(guò)幾個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出能夠精確跟蹤控制輸入力矩，分配環(huán)節(jié)能夠滿足動(dòng)態(tài)分配要求.

采用4個(gè)飛輪斜裝的配置方案，可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)飛輪故障下的容錯(cuò)控制，設(shè)其中某1個(gè)飛輪堵轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)故障診斷與隔離后，修改控制效力矩陣為

鋼絲繩加固可將預(yù)應(yīng)力分散錨固，提高了外加力的可控性。此外，鋼絲繩質(zhì)地相對(duì)柔軟，可通過(guò)張拉較短長(zhǎng)度而獲得較大的補(bǔ)強(qiáng)力，減少了預(yù)應(yīng)力的損失，可對(duì)既有PC橋梁進(jìn)行有效地加固。Yang等[12-14]使用預(yù)應(yīng)力鋼絲繩對(duì)鋼筋混凝土梁和砌體墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固。吳剛等[15-17]系統(tǒng)地比較了預(yù)應(yīng)力鋼絲網(wǎng)與粘貼鋼板、粘貼碳纖維片及體外預(yù)應(yīng)力等三種常用加固方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出采用鋼絲繩加固受損橋梁的可行性，研究了該加固法的抗彎加固性能。

動(dòng)態(tài)控制重構(gòu)將直接根據(jù)修改后的控制效力矩陣完成偽指令的分配，分配后的控制力矩輸出如圖13(a)所示，每個(gè)獨(dú)立執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出如圖13(b)所示.

其次，堅(jiān)持持續(xù)培訓(xùn)，循環(huán)施行。員工專業(yè)技能培訓(xùn)不僅僅是一次活動(dòng)，更重要的是長(zhǎng)期效應(yīng)。誰(shuí)都不是天才，員工的專業(yè)技能不可能培訓(xùn)一次就突飛猛進(jìn)，他們需要不斷鞏固、學(xué)習(xí)和鍛煉，才能逐步提高。而且持續(xù)培訓(xùn)還能更好地解決人才儲(chǔ)備，順利完成員工新老接替的過(guò)程，使培訓(xùn)公寓的員工管理形成一個(gè)良性循環(huán)，服務(wù)工作更加規(guī)范化、專業(yè)化。

兩種分配方式下，姿態(tài)角的跟蹤誤差如圖14所示.

仿真結(jié)果表明，在更多執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)作用的條件下，動(dòng)態(tài)分配環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)偽指令在具有冗余的執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的動(dòng)態(tài)分配，控制分配環(huán)節(jié)耗時(shí)能夠滿足時(shí)間約束條件，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障的條件下，控制的重分配能夠通過(guò)調(diào)整分配方式直接實(shí)現(xiàn)控制重構(gòu)，保證對(duì)控制偽指令的跟蹤.

5 結(jié) 論

圖12 正常工作模式下的分配結(jié)果

圖13 單個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障模式下的分配結(jié)果

使用控制分配和控制重構(gòu)技術(shù)能有效提高冗余系統(tǒng)資源的利用率和系統(tǒng)可靠性.文中提出了基于動(dòng)態(tài)控制分配的執(zhí)行機(jī)構(gòu)冗余管理與控制重構(gòu)方法，建立了最小目標(biāo)下的控制分配模型，比較了速度及約束條件下不同求解算法的計(jì)算精度，經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證了在執(zhí)行機(jī)構(gòu)未飽和前，各種求解算法都具有很高的求解精度，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)飽和后，各種算法求解精度都有降低，而SLS算法產(chǎn)生的控制內(nèi)耗最小，同時(shí)跟蹤精度最高.通過(guò)具有冗余飛輪的衛(wèi)星姿態(tài)角跟蹤控制仿真，驗(yàn)證了在故障條件下控制系統(tǒng)重構(gòu)的有效性.文中提出的動(dòng)態(tài)控制分配方法與執(zhí)行環(huán)節(jié)重構(gòu)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，能夠滿足工程應(yīng)用需要.

圖14 姿態(tài)角的跟蹤誤差