微小衛(wèi)星三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、微小衛(wèi)星具有重量輕、體積小、研制成本低等特點(diǎn),在空間任務(wù)中起著非常重要的作用.姿態(tài)控制系統(tǒng)是微小衛(wèi)星完成各種任務(wù)的基本前提,是微小衛(wèi)星的關(guān)鍵技術(shù)和研究重點(diǎn).本文主要針對(duì)某型微小衛(wèi)星,對(duì)其姿態(tài)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究.首先研究了星體模型.根據(jù)微小衛(wèi)星的特點(diǎn),分析了星體參數(shù)不確定性和各種空間環(huán)境干擾力矩,推導(dǎo)出微小衛(wèi)星的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)模型進(jìn)行了線性化處理.隨后主要研究了微小衛(wèi)星的魯棒H<,∞>姿態(tài)控制規(guī)律.詳細(xì)說明了H<,∞>控制的理論和算

2、法,并運(yùn)用H<,∞>控制方法設(shè)計(jì)了微小衛(wèi)星姿態(tài)的狀態(tài)反饋控制律.在控制律的求解過程中引入了LMI方法,大大簡(jiǎn)化了計(jì)算過程.最后結(jié)合微小衛(wèi)星的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型在MATLAB中進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果證明H<,∞>控制可使系統(tǒng)具有良好的魯棒性和抗干擾能力.H<,∞>控制方法提高系統(tǒng)魯棒性是以犧牲系統(tǒng)的其他性能為代價(jià)的.為此,我們又設(shè)計(jì)了微小衛(wèi)星姿態(tài)的H<,2>/H<,∞>混合控制器.此控制器結(jié)合H<,∞>控制和H<,2>控制的優(yōu)點(diǎn),可以使整個(gè)系統(tǒng)既