四轴型磁悬浮动量轮的自由递阶变结构控制与仿真

摘要

本文建立了用于空间飞行器姿态控制的四轴主动控制型混合磁悬浮动量轮的动力学方程.利用变结构控制方法设计了该多输入多输出系统控制器,采用二次型最优控制设计了最终滑模运动方程,利用趋近律方法设计了自由递阶变结构控制输入,实现了磁悬浮动量轮快速稳定的鲁棒性控制.仿真表明了变结构控制的良好动静态特性,其滑模运动具有的不变性能有效消除陀螺力矩的影响,还可以实现控制能量的优化.