【摘 要】
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该论文以跟踪与数据中继卫星（TDRS）为背景,研究了大挠性充液卫星的动力学建模与星体姿态稳定控制和天线指向控制问题.该论文利用拉格朗日方程,推导出了矩阵形式的中继卫星系统
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该论文以跟踪与数据中继卫星（TDRS）为背景,研究了大挠性充液卫星的动力学建模与星体姿态稳定控制和天线指向控制问题.该论文利用拉格朗日方程,推导出了矩阵形式的中继卫星系统的动力学方程.考虑天线不同的跟踪模式,计算了天线运动对星体的耦合力矩,然后将卫星的本体视为刚性体,在星体无控情况下进行系统的动力学响应分析.通过数值仿真确定天线在不同跟踪模式下对星体姿态的影响,并通过有无柔性振动和液体晃动结果的分析,得出了一些有用的结论.根据传统的PID控制律和线性二次最优原理,为中继卫星星体设计了PID轴姿态稳定控制器和线性二次最优控制器,同时根据天线的性能指标要求,为天线设计了闭环指向补偿器,一系列的仿真结果表明,所设计的控制器和补偿器是有效的,满足星体姿态稳定控制精度和天线指向精度要求.利用所设计的控制器,考虑实际的执行机构,应用前馈+反馈控制方案对中继卫星天线跟踪指向闭环控制系统进行了系统仿真.
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