基于分層滑?？刂坪屯瞬娇刂频那夫?qū)動3D剛體擺姿態(tài)控制.pdf

1、在航天器控制研究問題中，3D剛體擺是地球靜止軌道(GEO)航天器的一種簡化模型，可以描述為一個繞固定支點旋轉(zhuǎn)的剛體，且支點無摩擦。作為廣義的剛體模型，3D剛體擺具有十分豐富的非線性動力學(xué)特性。依據(jù)3D剛體擺在欠驅(qū)動情況下姿態(tài)穩(wěn)定性控制的相關(guān)問題，分析了3D剛體擺的數(shù)學(xué)模型，并對其姿態(tài)進(jìn)行約化得到姿態(tài)約化方程。對于3D剛體擺的運動學(xué)方程，為避免奇異現(xiàn)象和一些復(fù)雜的三角函數(shù)運算，引入四元數(shù)方法對其運動學(xué)模型進(jìn)行了描述。
　　本文利用分

2、層滑?？刂品椒▽崿F(xiàn)了3D剛體擺的姿態(tài)穩(wěn)定性控制。根據(jù)3D剛體擺的約化姿態(tài)模型建立滑模面，設(shè)計相應(yīng)滑?？刂破?。利用Lyapunov穩(wěn)定理論并結(jié)合拉薩爾不變集原理對其進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，給出了基本滑?？刂破鳚u近穩(wěn)定的充分條件。針對另一切換函數(shù)設(shè)計了分層滑?？刂破鳎摽刂破鞯幕瑒悠矫媸请p層結(jié)構(gòu)，利用Lyapunov方法得到系統(tǒng)總控制量，并采用Barbalat引理分析了各層滑動平面的漸近穩(wěn)定性。
　　退步控制方法首先給出動力學(xué)子系統(tǒng)的鎮(zhèn)定控