航天器姿态自适应鲁棒控制：轨迹跟踪与细胞膜模型应用

"基于轨迹跟踪的航天器姿态自适应鲁棒控制 (2013年)" 这篇2013年的论文出自华南理工大学学报(自然科学版)，由周端、郭毓、陈庆伟和胡维礼合作撰写，主要探讨的是挠性航天器在存在不确定惯量和空间环境干扰情况下的大角度快速机动控制问题。文章提出了两种自适应鲁棒控制器设计策略，以应对航天器姿态控制中的挑战。 首先，论文针对挠性航天器的特性，即其结构的灵活性和不确定性，进行了运动学和动力学分析。在这一基础上，设计出一种自适应鲁棒控制器，该控制器能够预先规划航天器的姿态运动轨迹，并具备对不确定惯量的自适应能力。这种控制器旨在快速完成姿态机动任务的同时，尽量减少挠性帆板的振动，从而提高机动效率和系统的稳定性。 其次，考虑到机动过程中可能因姿态跳变导致的指向精度和稳定度下降，研究者借鉴了细胞膜放电的动力学模型，设计了一种改进型的自适应鲁棒控制器。这个改进的控制器旨在改善上述问题，确保在机动过程中保持系统的指向精度和稳定性。 论文进一步证明，所提出的控制器能保证闭环系统的渐进稳定性，即使在惯量估计误差有界的情况下，也能保证姿态跟踪误差的一致终值有界。通过仿真结果，验证了改进型自适应鲁棒控制器在实际应用中的有效性。 挠性航天器的快速机动控制是一个复杂而关键的领域，尤其是考虑到航天器在轨运行时可能遇到的不确定性因素。这项研究为解决这一问题提供了新的理论依据和控制策略，对未来的航天器设计与控制技术发展具有重要指导意义。关键词涵盖了挠性航天器、姿态机动、非线性系统以及自适应鲁棒控制，表明了研究的核心内容。