預(yù)警衛(wèi)星前饋+H∞回路成形復(fù)合控制研究.pdf

1、本文以天基紅外系統(tǒng)中的預(yù)警衛(wèi)星為研究對象，考慮系統(tǒng)中的不確定性，為實(shí)現(xiàn)凝視相機(jī)對彈道導(dǎo)彈的快速、高精度自動跟蹤指向控制，同時為了補(bǔ)償掃描相機(jī)產(chǎn)生的干擾力矩，設(shè)計了前饋+H∞回路成形的復(fù)合控制方案。利用拉格朗日法建立了預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)的動力學(xué)模型，針對預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)的建模與干擾帶來的不確定性，運(yùn)用H∞回路成形理論設(shè)計星體姿態(tài)控制器，并利用μ分析方法研究了控制器的魯棒穩(wěn)定性。數(shù)學(xué)仿真表明，所設(shè)計的H∞回路成形控制器不僅具有魯棒穩(wěn)定性，而且控制精度

2、高、控制效率高。在研究凝視相機(jī)對彈道導(dǎo)彈跟蹤規(guī)律的基礎(chǔ)上，分析了預(yù)警衛(wèi)星凝視相機(jī)的工作模式，設(shè)計了凝視相機(jī)指向控制方案，在建立了基于DQ變換的凝視相機(jī)線性動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計了H∞回路成形狀態(tài)反饋控制器，并研究了控制器的魯棒穩(wěn)定性。通過仿真驗證了本文設(shè)計的凝視相機(jī)跟蹤指向控制能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行快速準(zhǔn)確跟蹤。針對預(yù)警衛(wèi)星掃描相機(jī)的掃描運(yùn)動會對系統(tǒng)產(chǎn)生周期性擾動的問題，基于動量守恒定理，設(shè)計了補(bǔ)償掃描相機(jī)干擾力矩的前饋控制器，研究了預(yù)警衛(wèi)星