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龙图腾网恭喜哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)申请的专利一种低复杂度的航天器抗退绕预设性能姿态跟踪控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119336066B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411453187.0，技术领域涉及：G05D1/495；该发明授权一种低复杂度的航天器抗退绕预设性能姿态跟踪控制方法是由张颖;黄芩;吴爱国;李志设计研发完成，并于2024-10-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低复杂度的航天器抗退绕预设性能姿态跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种低复杂度的航天器抗退绕预设性能姿态跟踪控制方法，所述方法如下：建立基于特殊正交矩阵群的姿态跟踪模型；利用指定时间性能函数设计能够抑制超调量的性能边界，将保证姿态跟踪误差收敛进性能边界内的问题转化为保证姿态跟踪误差函数收敛进预设性能边界内的问题；设计姿态跟踪误差函数的转换误差，将原有的姿态误差函数约束问题转化为转换误差有界的问题，根据反步法，设计虚拟输入保证转换误差的有界性；对角速度跟踪误差和虚拟输入之间的误差设计设置性能边界，将该误差的约束问题转化为转换误差的有界性问题，设计控制器保证转换误差有界，保证角速度跟踪误差的有界性，完成控制目标。本发明具有结构简单和节省能耗的优点。

本发明授权一种低复杂度的航天器抗退绕预设性能姿态跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种低复杂度的航天器抗退绕预设性能姿态跟踪控制方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤1、对于一个一般的刚体航天器，建立基于特殊正交矩阵群SO3的姿态跟踪模型： 其中，eR为姿态跟踪误差，ωe为姿态角速度跟踪误差，J为惯量矩阵，Re为刚体航天器的旋转矩阵，ωd为期望的姿态角速度，u为将要设计的控制输入，ω×表示反对称矩阵，E定义为： 其中，trRe表示旋转矩阵的迹，表示从一个反对称矩阵到一个三维向量的映射，I3表示3×3的单位矩阵；步骤2、利用指定时间性能函数设计能够抑制超调量的性能边界，并引入姿态跟踪误差函数ψ，利用ψ和eR之间的关系，将保证姿态跟踪误差eR收敛进性能边界内的问题转化为保证函数ψ收敛进预设性能边界内的问题，具体步骤如下：步骤2-1、引入指定时间性能函数ρt： 其中，为性能函数的初值，为性能函数的终值，为性能函数到达终值的时间，n≥1能调节性能函数的下降速度；步骤2-2、为了更好地抑制姿态跟踪误差的超调量，利用ρt设计如下性能边界： 其中，sgn·表示符号函数，ψ0表示ψ的初值，0≤δ1u≤1，0≤δ1l≤1为可调参数，和分别为预设的上边界和下边界；步骤2-3、令由于因此当被满足时，姿态跟踪误差eR的元素eR,i,i＝1,2,3收敛于步骤3、为了实现步骤2中的误差约束问题，利用误差转换的方式设计姿态跟踪误差函数的转换误差，将原有的姿态误差函数约束问题转化为转换误差有界的问题，然后根据反步法，设计虚拟输入保证转换误差的有界性，具体步骤如下：步骤3-1、为了实现步骤2中的误差约束问题，定义误差转换函数ε1： 步骤3-2、对ε1求导，得： 步骤3-3、根据反步法，引入虚拟输入，记： 其中，α1为虚拟输入，e2为角速度跟踪误差ωe与虚拟输入α1之间的差值；步骤3-4、考虑Lyapunov函数为使设虚拟输入α1为： 其中，k1＞0和k2＞0为可调参数，和分别为虚拟误差和角速度跟踪误差之间的差值预设的性能上边界和下边界；步骤4、对角速度跟踪误差和虚拟输入之间的误差设计设置性能边界，利用误差转换的方式将该误差的约束问题转化为转换误差的有界性问题，设计控制器保证转换误差有界，从而保证角速度跟踪误差的有界性，完成控制目标，具体步骤如下：步骤4-1、记角速度跟踪误差与虚拟输入之间的误差为e2，即e2＝ωe-α1，为保证角速度跟踪误差ωe的有界性，为e2,i设置如下性能边界： 其中，e2,i0表示e2,i的初值，0≤δ2u,i≤1，0≤δ1l,i≤1为可调参数，为指定时间性能函数，为的终值；步骤4-2、将e2,i分别限制在性能边界内，即满足： 那么，角速度跟踪误差满足： 即角速度跟踪误差收敛于有界边界内；步骤4-3、为了解决e2,i的约束问题，利用误差转换的方式对e2,i进行转化，令： 步骤4-4、为了保证e2,i的有界性，考察Lyapunov函数步骤4-5、为保证设计如下控制器： 其中，k3＞0为控制增益，G2、H和X分别为向量g2、h和χ构成的对角矩阵，g2,i、hi和χi的定义如下：

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