帶雙軸太陽帆板驅(qū)動器的衛(wèi)星建模與控制.pdf

1、本文以一類中心剛體帶兩塊對稱太陽帆板的衛(wèi)星為研究對象，采用雙自由度太陽帆板驅(qū)動機構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上對撓性衛(wèi)星建模、姿態(tài)控制、振動抑制和仿真等展開了深入的研究。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　首先，介紹了雙自由度太陽帆板驅(qū)動器的設(shè)計結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)方法，并基于此機構(gòu)，為降低在衛(wèi)星姿態(tài)機動過程中，帆板振動對星體姿態(tài)的影響，提出了將太陽帆板和衛(wèi)星本體分開機動的新型機動方式。并針對新型太陽帆板與姿態(tài)機動方式，采用混合坐標法和拉格朗日原理，建

2、立了雙軸太陽帆板和衛(wèi)星姿態(tài)動力學模型。
　　然后，分析了控制模型，研究了太陽帆板彈性振動對系統(tǒng)正反饋形式的影響。建立了傳統(tǒng)的單軸太陽帆板衛(wèi)星的姿態(tài)動力學模型，并設(shè)計了 PD加前饋的姿態(tài)機動控制律。對滾動軸的機動控制、俯仰軸和偏航軸穩(wěn)定控制的情況進行數(shù)學仿真，結(jié)果表明，設(shè)計的控制算法是有效的。
　　最后，基于本文提出的新型機動方式，利用反饋線性化方法，設(shè)計了衛(wèi)星姿態(tài)機動和帆板轉(zhuǎn)動的非線性反饋控制律。分別針對帆板與衛(wèi)星本體同時機