Matlab/Simulink航天器姿态动力学与控制仿真框架优化研究

本文主要探讨了基于Matlab/Simulink的航天器姿态动力学与控制仿真框架在航天器控制领域的应用。作者周黎妮、唐国金和罗亚中，来自国防科技大学航天与材料工程学院，他们针对航天器的姿态控制问题，构建了一个实用的仿真平台。这个框架的关键特性在于其可重用性和继承性，能够方便地在多个项目中复用，提高工作效率。 在他们的研究中，利用Matlab/Simulink软件的优势，设计了一个非线性控制设计模块。这个模块主要用于处理航天器带有动量轮机构的情况，通过PD（比例-积分）控制器参数的优化设计，实现了对航天器姿态的精确控制。PD控制器是一种常用的反馈控制策略，它结合了比例和积分作用，能够有效地补偿系统的动态误差并保持系统稳定。 通过仿真研究，他们展示了这种仿真框架的有效性，能够准确模拟航天器在不同条件下的姿态变化，并通过对控制器参数的优化，显著提升了控制性能。整个过程中，非线性控制设计模块展现出强大的适应性和优化能力，尤其是在处理航天器这种复杂、非线性的动态系统时。 本文的关键词包括Matlab/Simulink、航天器姿态控制、非线性控制设计模块、仿真以及PD控制器参数优化。这些关键词突出了文章的核心内容，对于那些从事航天器控制、航天器动力学建模或者使用Matlab/Simulink进行仿真研究的科研人员来说，这篇论文提供了有价值的参考和实践指导。 总结来说，本文的工作不仅为航天器的姿态动力学与控制仿真提供了一种实用工具，还展示了如何利用现代软件工具来提升航天器控制系统的性能和效率。这对于推进航天工程的实际应用和理论研究具有重要意义。