帶撓性附件衛(wèi)星的姿態(tài)控制.pdf

1、早期的衛(wèi)星設計結構緊湊，構型簡單，在姿態(tài)控制系統(tǒng)設計時將衛(wèi)星看作剛體就可以獲得滿意的姿態(tài)控制精度。為滿足現(xiàn)代航天任務需求，衛(wèi)星結構設計日趨復雜，衛(wèi)星撓性附件數(shù)量和尺寸不斷增加。這些撓性附件容易因受到衛(wèi)星自身機動或外界干擾而發(fā)生振動。當撓性附件的低階振動頻率接近姿態(tài)控制系統(tǒng)帶寬時，其振動信號就會通過測量裝置進入到姿態(tài)控制系統(tǒng)，給姿態(tài)控制精度、甚至穩(wěn)定性帶來影響。
　　本文以帶撓性附件衛(wèi)星為研究對象，以衛(wèi)星俯仰通道控制系統(tǒng)設計為例，為

2、實現(xiàn)帶撓性附件衛(wèi)星的高精度姿態(tài)控制，設計了包含控制器和結構濾波器在內(nèi)的姿態(tài)控制系統(tǒng)。本文首先對剛體衛(wèi)星及帶有撓性附件衛(wèi)星的動力學模型進行了詳細的分析與建模;其次，提出了針對衛(wèi)星俯仰通道姿態(tài)控制的PD控制加帶有調(diào)整系數(shù)的結構濾波器控制器設計;再次，主要針對帶撓性附件衛(wèi)星在軌運行期間存在的不確定性，分別仿真模擬了撓性附件的一階頻率變化不同情況時的系統(tǒng)響應;最后，在已有理論工作和模擬結果的基礎上，針對撓性附件衛(wèi)星在軌運行期間的不確定性，分析設