带滑块的太阳帆航天器刚柔耦合动力学建模与姿态控制
Missiles and Space Vehicles（2023）
Abstract
为了对滑块控制的太阳帆航天器的姿态控制进行研究,利用动量矩定理建立了太阳帆的刚柔耦合动力学方程,并利用非约束模态方法,求得了可解的控制学方程,在此基础上提出了90°定向任务这一新的姿态控制任务情景.以90°定向任务为切入点,对带滑块的太阳帆航天器姿态-控制非线性耦合的特点进行了讨论,并针对其给出了一种能够适应这种非线性耦合特征的变增益PD控制器.对90°定向任务进行了仿真,结果表明,当姿态角接近90°时,姿态-控制器非线性耦合程度较强,定增益PD控制器控制效果差.此时,变增益PD控制能够对非线性特性凸显,对定增益PD控制难以实现的90°定向任务进行精确控制,在可接受的控制时间内将姿态角定向为90°.
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