三轴稳定卫星姿机动的时间最优控制.pdf

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国内图书分类号：V448.22 学校代码：10213 国际图书分类号：681.52 密级：公开 工学硕士学位论文 三轴稳定卫星姿态机动的时间最优控制 硕士研究生：郭金良 导 师：马广富 教授 申 请 学 位：工学硕士 学 科：控制科学与工程 所 在 单 位：控制科学与工程系 答 辩 日 期：2013 年7 月 授予学位单位：哈尔滨工业大学 Classified Index ：V448.22 U.D.C. ：681.52 Dissertation for the Master Degree in Engineering TIME OPTIMAL CONTROL FOR THREE-AXIS STABILIZED SATELLITE REORIENTATION Candidate： Guo JinLiang Supervisor： Prof.Ma Guangfu Academic Degree Applied for ： Master of Engineering Speciality： Control Science and Engineering Affiliation ： Dept. Control Science & Engineering Date of Defence ： July, 2013 Degree-Conferring-Institution ： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 摘 要 科技高度发展，人类航天技术不断进步的今天，卫星已经深入的应用到我们 生活中的各个领域。在卫星执行灾难预警、科学探测以及军事应用等任务时，经 常要求卫星姿态控制系统提供适当的控制力矩，使得卫星在最短的时间内从当前 姿态机动到给定期望姿态，，这是一个典型的最优控制问题，但由于卫星动力学和 运动学方程的非线性及耦合，使得采用传统方法求解十分困难。针对这一问题， 本文做了深入的研究与系统的仿真验证。 首先，在卫星姿态诸多描述方法中，选择了不存在奇异问题并且便于数值算 法求解的修正罗德里格参数法描述卫星的姿态运动，给出了三轴稳定卫星姿态机 动时间最优控制问题的完整数学描述。针对三轴稳定卫星姿态机动时间最优控制 问题无法采用传统的变分法或极小值原理求解的问题，分别采用两种数值解法， 给出了时间

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