基于分層滑模控制和退步控制的欠驅動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特性。依據3D剛體擺在欠驅動情況下姿態(tài)穩(wěn)定性控制的相關問題，分析了3D剛體擺的數學模型，并對其姿態(tài)進行約化得到姿態(tài)約化方程。對于3D剛體擺的運動學方程，為避免奇異現象和一些復雜的三角函數運算，引入四元數方法對其運動學模型進行了描述。
　　本文利用分

2、層滑?？刂品椒▽崿F了3D剛體擺的姿態(tài)穩(wěn)定性控制。根據3D剛體擺的約化姿態(tài)模型建立滑模面，設計相應滑?？刂破?。利用Lyapunov穩(wěn)定理論并結合拉薩爾不變集原理對其進行了穩(wěn)定性分析，給出了基本滑?？刂破鳚u近穩(wěn)定的充分條件。針對另一切換函數設計了分層滑?？刂破鳎摽刂破鞯幕瑒悠矫媸请p層結構，利用Lyapunov方法得到系統總控制量，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子系統的鎮(zhèn)定控