带弹性附件的航天器的动力学与变结构控制

摘要

为了研究一类挠性航天器的动力学特性、姿态的稳定控制以及弹性附件振动的有效抑制问题,首先用拟坐标下的拉格朗日方法建立了中心刚体上铰接有给定数目弹性附件的航天器的准确动力学方程,然后在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上用变结构控制方法设计了系统的反馈控制律,使星体姿态和弹性附件的振动同时得到了有效控制.研究结果表明,这样一类系统的动力学方程为系数时变的非线性微分方程,弹性附件的低阶模态对主体的姿态运动起主要影响作用.基于非线性和低阶模态模型基础上的变结构控制律对这样一类系统具有良好的性能.