三軸穩(wěn)定撓性衛(wèi)星的PD及滑模變結(jié)構(gòu)姿態(tài)控制方法研究.pdf

1、由于發(fā)射成本及運(yùn)載能力的限制，現(xiàn)今衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)多采用新型輕質(zhì)材料。它們阻尼低、撓性大，受到外界干擾時(shí)易發(fā)生振動(dòng)，從而影響衛(wèi)星系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效載荷的正常工作。本文以三軸穩(wěn)定撓性衛(wèi)星為被控對象，研究滿足衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動(dòng)和穩(wěn)定的控制方法。
　　 論文在分析撓性衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，建立了三軸穩(wěn)定撓性衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。針對撓性衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動(dòng)和穩(wěn)定控制的要求，設(shè)計(jì)了以下兩類姿態(tài)控制算法：
　　 (1)撓性衛(wèi)星的PD反饋?zhàn)?/p>

2、態(tài)控制律。針對控制力矩初始幅值太大的問題，提出了自適應(yīng)PD反饋的改進(jìn)方案；針對撓性帆板模態(tài)被激發(fā)帶來的抖振現(xiàn)象，提出了考慮剛撓耦合結(jié)構(gòu)參數(shù)的自適應(yīng)PD反饋控制的改進(jìn)算法。
　　 (2)具有較強(qiáng)魯棒性及抗干擾能力的撓性衛(wèi)星滑模變結(jié)構(gòu)姿態(tài)控制律。針對切換控制項(xiàng)中符號函數(shù)帶來的抖振問題，提出了基于等效控制的模糊滑模變結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案；針對撓性帆板模態(tài)被激發(fā)帶來的抖振現(xiàn)象，提出了基于輸出反饋補(bǔ)償?shù)幕Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制的改進(jìn)算法。