2012年航天器姿轨耦合自适应同步控制技术研究

本文档深入探讨了航天器姿轨耦合自适应同步控制的关键问题，发表于2012年的《西北工业大学学报》第30卷第1期。作者通过对航天器动力学模型的精确建模，认识到单独考虑轨道或姿态的控制不能满足高精度任务需求，因此他们从相对轨道动力学方程和修正罗德里格斯参数（MRP）出发，构建了六自由度的航天器相对耦合动力学模型。这种耦合模型旨在全面反映航天器在太空中的复杂运动特性，包括轨道和姿态的相互影响。 论文的核心内容围绕姿轨耦合模型的构建展开，首先定义了理想的航天器姿态和椭圆加指数接近轨道作为控制基准。针对航天器参数不确定性，作者设计了一种自适应同步控制律，利用Lyapunov直接法来证明闭环系统的全局渐近稳定性。这种方法确保了在实际运行中，即使面对参数变化，系统也能保持稳定并逐渐减小轨道和姿态误差，直至趋近于零。 关键词“姿轨耦合模型”、“自适应同步控制”、“类拉格朗日方程”和“修正罗德里格斯参数”突显了文章的主要研究焦点，表明了作者对于航天器在轨操作技术中的关键问题——如何有效整合轨道和姿态控制，以提高其性能和灵活性。 在当前背景下，随着在轨服务需求的增长，如燃料加注、模块更换和升级，姿轨耦合控制的重要性日益凸显。传统的方法往往忽略了轨道与姿态的深度耦合，而本文的研究为航天器的智能化和自主化操作提供了理论支持，对于降低运行成本、保障空间任务安全具有重要意义。 这篇论文不仅深化了我们对航天器姿轨耦合动态行为的理解，还为航天器的高效控制策略提供了创新性的解决方案，对于提升航天器的在轨操作能力和安全性具有显著价值。