帶雙軸太陽(yáng)帆板驅(qū)動(dòng)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(duì)稱太陽(yáng)帆板的衛(wèi)星為研究對(duì)象，采用雙自由度太陽(yáng)帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)撓性衛(wèi)星建模、姿態(tài)控制、振動(dòng)抑制和仿真等展開了深入的研究。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　首先，介紹了雙自由度太陽(yáng)帆板驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法，并基于此機(jī)構(gòu)，為降低在衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動(dòng)過(guò)程中，帆板振動(dòng)對(duì)星體姿態(tài)的影響，提出了將太陽(yáng)帆板和衛(wèi)星本體分開機(jī)動(dòng)的新型機(jī)動(dòng)方式。并針對(duì)新型太陽(yáng)帆板與姿態(tài)機(jī)動(dòng)方式，采用混合坐標(biāo)法和拉格朗日原理，建

2、立了雙軸太陽(yáng)帆板和衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型。
　　然后，分析了控制模型，研究了太陽(yáng)帆板彈性振動(dòng)對(duì)系統(tǒng)正反饋形式的影響。建立了傳統(tǒng)的單軸太陽(yáng)帆板衛(wèi)星的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，并設(shè)計(jì)了 PD加前饋的姿態(tài)機(jī)動(dòng)控制律。對(duì)滾動(dòng)軸的機(jī)動(dòng)控制、俯仰軸和偏航軸穩(wěn)定控制的情況進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真，結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的控制算法是有效的。
　　最后，基于本文提出的新型機(jī)動(dòng)方式，利用反饋線性化方法，設(shè)計(jì)了衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動(dòng)和帆板轉(zhuǎn)動(dòng)的非線性反饋控制律。分別針對(duì)帆板與衛(wèi)星本體同時(shí)機(jī)