Integrated translational and rotational control for the terminal landing phase of a lunar module
Authors: Feng Zhang, Guang-Ren Duan
Abstract:
For lunar soft landing missions, precise landing with a low touch-down velocity and a vertical attitude is of great importance and challenge for a lunar module in the terminal landing phase. To this end, this paper presents a novel descending control strategy, by which the position and attitude of a lunar module are able to simultaneously meet the requirements. During descent of the lunar module, since the required thrust vector depends on the attitude maneuvering, the translation dynamics and the rotation dynamics of the lunar module are in fact mutually coupled, which leads to a six degree-of-freedom (DOF) control problem. Therefore, we formulated the coupled translation and rotation dynamics for a lunar module equipped with a main thruster providing body-fixed forces only in one direction and attitude actuators providing torques about three mutually perpendicular axes in the body frame. By using a state transformation, a filter-based backstepping control strategy is subsequently proposed, in which a secondorder filter is utilized to overcome the “explosion of terms” problem existing in standard backstepping. The stability of the closed-loop system is guaranteed based on Lyapunov stability theory and singular perturbation theory. Numerical simulation of a lunar landing scenario shows the effectiveness and the robustness of the proposed control strategy.
Keywords:
Lunar mission
Terminal landing
Coupled dynamics
Integrated control
Filter-based backstepping
Published in: Aerospace Science and Technology (Volumes 27, Issue 1, June 2013)
Publisher: Elsevier
ISSN Information: 1270-9638
Integrated translational and rotational control for the terminal landing phase of a lunar module
- Ngày hội Văn hóa đọc lần VI
- Vòng Sơ Khảo Cuộc Thi Đại Sứ Văn Hóa Đọc Năm 2024
- Ngày hội sách “CITTADELLA” khuyến khích và tôn vinh vai trò của sách trong sinh viên Bách khoa
- Cuộc Thi Ảnh “Khoảnh Khắc VNUHCM Libraries”
- Ngày hội văn hóa đọc lần V
- Ngày hội văn hóa đọc lần II
- Ngày hội văn hóa đọc lần IV
- Ngày hội văn hóa đọc lần III
- Tiếp GS Omer Mert Denizci, Trường ĐH Marmara Thổ Nhĩ Kỳ
- Tiếp Cô Claudia Tarzariol Từ The University Of Trento, Italy (Unitrento)
- Tiến sĩ kiều bào Mỹ tặng sách trị giá 150.000 USD cho sinh viên bách khoa
- Khảo sát ý kiến bạn đọc
-
Trực tuyến:24
-
Hôm nay:2808
-
Tuần này:26876
-
Tuần trước:40192
-
Tháng trước:59669
-
Tất cả:4048772