柔性充气空间飞行器姿态控制系统设计

摘要

针对充气空间飞行器刚柔耦合影响下的高精度姿态控制问题,提出基于自抗扰控制理论的姿态控制系统设计方法。建立刚柔耦合动力学模型,综合采用线性自抗扰控制、姿态机动路径规划、脉冲调宽调频调制、滤波处理等控制策略进行柔性充气空间飞行器姿态控制系统设计。通过数值仿真实验对所设计系统进行验证,并与传统PID控制进行对比分析。仿真结果表明,采用新方法设计的柔性充气空间飞行器姿态控制系统可以适应大角度姿态机动,能够有效抑制充气囊体的柔性振动,在节省燃料消耗的同时实现高精度姿态控制。