三轴稳定小卫星LQG姿态稳定控制与仿真

摘要

建立了三轴稳定小卫星稳定工作模式下的动力学模型，在此基础上设计了用于其姿态稳定控制的线性二次高斯型(LQG)控制器.该控制器由Kalman滤波状态估计器和线性二次型最优调节器两部分组成.前者对卫星姿态信息进行滤波融合,在此基础上，后者进行反馈增益矩阵的最优化设计,由三轴正交反作用飞轮系统提供控制力矩，得到了卫星姿态稳定系统的状态空间仿真模型。仿真结果表明：设计的LQG控制器可以实现卫星姿态的精确确定和稳定控制，姿态确定精度相对于敏感器测量精度有较大提高；二次型调节器能够对卫星姿态小偏置量进行快速稳定，而且可以较好地抑制卫星稳定工作时受到的外界干扰.