连续力矩作用下的柔性航天器再定向与振动抑制

摘要

研究带两帆板航天器的三维再定向与振动抑制问题,执行机构为反作用轮.建立了柔性空间飞行器三轴耦合姿态动力学模型和四元数姿态运动学模型,建模时考虑了帆板的弯曲变形和扭转变形.采用拟欧拉角及角速度作为反馈信号,设计了一种PD控制律.该控制律可以用于对任意目标姿态的再定向而形式保持不变.用Lyapunov方法证明了姿态的渐近稳定性和模态振动的衰减性.非线性闭环系统的仿真结果验证了所设计控制律不仅能够使航天器完成对任意目标姿态的再定向,而且能够抑制帆板的弹性振动.