LEO对地观测微小卫星磁姿态控制方法研究

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摘 要

Abstract

第1章 绪 论

1.1课题研究的背景

1.2研究的目的和意义

1.3.1微小卫星研究现状

1.3.2姿态控制系统研究现状

1.4.1本文研究的内容

1.4.2本文的论文结构

第2章 卫星姿态建模

2.1参考坐标系

2.2姿态描述

2.2.1方向余弦描述

2.2.2欧拉角描述

2.2.3四元数描述

2.2.4Rodrigues参数描述

2.3.1运动学方程

2.3.2动力学方程

2.4环境力矩模型

2.4.1重力梯度力矩

2.4.2气动力矩

2.4.3太阳光压力矩

2.4.4剩磁干扰力矩

2.5本章小结

第3章 基于拟PD与LQR的磁姿态控制

3.1卫星仿真参数标准

3.1.1姿态控制系统仿真模型

3.1.2卫星参数

3.2.1磁力矩器模型

3.2.2磁补偿

3.3卫星模型线性化

3.3.1运动学方程线性化

3.3.2动力学方程线性化

3.3.3卫星线性化模型

3.4.1拟PD磁控

3.4.2仿真及分析

3.5线性二次型调节器磁控及仿真

3.5.1无限时间状态调节器

3.5.2定常增益状态调节器

3.5.3仿真及分析

3.6本章小结

第4章 基于滑模扩张观测器的磁姿态控制

4.1滑模变结构控制

4.1.1滑动模态的存在和到达条件

4.1.2滑模控制趋近律

4.2滑模磁控及仿真分析

4.2.1设计滑模面

4.2.2设计控制律

4.2.3仿真及分析

4.3状态观测器

4.4.1扩张观测器设计

4.4.2滑模扩张观测器设计

4.4.3仿真及分析

4.5本章小结

结 论

参考文献