帶撓性附件衛(wèi)星的姿態(tài)控制.pdf

1、早期的衛(wèi)星設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)型簡單，在姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)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(wù)需求，衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日趨復(fù)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(jī)動或外界干擾而發(fā)生振動。當(dāng)撓性附件的低階振動頻率接近姿態(tài)控制系統(tǒng)帶寬時(shí)，其振動信號就會通過測量裝置進(jìn)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(shè)計(jì)為例，為

2、實(shí)現(xiàn)帶撓性附件衛(wèi)星的高精度姿態(tài)控制，設(shè)計(jì)了包含控制器和結(jié)構(gòu)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(xué)模型進(jìn)行了詳細(xì)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(jié)構(gòu)濾波器控制器設(shè)計(jì);再次，主要針對帶撓性附件衛(wèi)星在軌運(yùn)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(shí)的系統(tǒng)響應(yīng);最后，在已有理論工作和模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，針對撓性附件衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間的不確定性，分析設(shè)