挠性卫星的姿态机动滚动优化控制

摘要：

提出了一种基于控制力矩陀螺的挠性卫星姿态大角度快速机动控制方法。结合卫星姿态动力学，运动学和挠性附件的振动方程，建立了面向预测控制方法的非线性预测方程；在建立了包含卫星姿态跟踪误差，控制力矩能量以及挠性附件振动能量的优化目标函数基础上，采用非线性模型预测控制方法设计了兼顾机动性能与抑制附件振动的卫星姿态机动律。为进一步消除挠性附件振动，采用输入成形技术对规划的控制力矩进行处理，成形出合理的控制力矩指令。最后以成形后的控制力矩指令为输入条件，基于鲁棒伪逆方法设计了金字塔控制力矩陀螺群的操纵律，完成挠性卫星姿态机动的非线性滚动控制。针对算例的研究表明：卫星滚动轴姿态能够在约27 s内机动50。，且具有指向精度小于0.03。，姿态稳定度小于0.03(。)/s的性能。

关键词：姿态机动、控制力矩陀螺、振动抑制、模型预测控制

分类号：V474.6;V412.4(航天器及其运载工具)

资助基金：吉林省青年基金项目201201010

在线出版日期：2015-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：108-115