带有执行机构不确定性的航天器自适应姿态跟踪与参数辨识方法

摘要

带有不确定性航天器姿态控制问题在近几年逐渐成为研究的热点。考虑到星上执行机构的动力学限制，在姿态动力学建模过程中也应该包括执行机构的动力学。由于安装过程中的构型错配以及机电部件的磨损，执行机构往往也带有一定的不确定性，并影响姿态控制系统的精度和稳定性。在某些微小型航天器以及高姿态控制精度要求的任务中，不确定性对姿态控制系统的影响尤为显著。但是针对执行机构带有不确定性的航天器姿态控制问题研究还有很多不足。本文以采用变速控制力矩陀螺为执行机构的航天器为研究对象。仿真结果表明，使用本文所提出的算法，姿态跟踪误差得到了显著削减，在姿态跟踪过程中的振颤也得到了很好的改善，这一方面表明通过工型参数辨识后执行机构的输出力矩误差得到很大降低，另一方面也表现了姿态控制器具有很好的鲁棒性。