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兆瓦级太阳能卫星的多体动力学与鲁棒姿态控制( Multibody dynamics and robust attitude control of a MW-level solar power satellite )
K Zhang S Wu Z Wu
本文研究了兆瓦级太阳动力卫星的多体动力学和鲁棒姿态控制问题。该卫星主要由800米长的中心桁架、150米直径的微波发射天线和24个25×100米的太阳子阵组成。在选定的参考姿态和浮架方程的基础上，利用准坐标下的拉格朗日方程，建立了柔性多体姿态动力学模型。研究了重力梯度、太阳辐射压力和微波辐射力矩对姿态控制精度的影响。然后，提出了一种混合高/低带宽鲁棒控制器。通过将反馈线性化与扰动观测器相结合的低带宽控制方法，实现了中心桁架和太阳子阵的粗糙姿态控制，最大限度地减小了中心桁架的控制-结构相互作用。采用高带宽配置控制实现天线精确指向控制，通过最小化姿态控制系统对结构振动的影响来获得执行器/传感器的最佳位置。最后给出了全耦合非线性数值模拟。仿真结果表明，该控制器能保证各部件结构的姿态控制性能。
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