挠性卫星姿态动力学系统非线性控制新方法研究

项目名称： 挠性卫星姿态动力学系统非线性控制新方法研究

项目编号： No.61374037

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 曾建平

作者单位： 厦门大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 卫星姿态动力学系统具有明显的非线性、挠性和不确定性特征。由于缺乏有效的非线性设计理论和方法，姿态控制研究和工程实践多以线性化方法为主。近年来，正多项式特别是多项式平方和(SOS)理论取得重要进展，有力促进了非线性控制理论研究。挠性卫星姿态系统属一类有特定结构的多项式非线性系统，受此激励，本项目基于SOS方法，研究这类系统的动力学分析、非线性控制和鲁棒控制问题，为挠性卫星姿态控制设计提供新的途径。项目研究内容是对非线性控制理论和方法的有益补充。本项目直接针对挠性卫星姿态非线性系统模型的设计方案，可避免传统线性化方法引起的模型误差。由此建立的基于SOS的挠性卫星姿态系统动力学分析和非线性控制理论与方法，可借助于凸优化算法检验，且相应的非线性控制器仅是系统输出的多项式或有理式函数，不过分增加工程实现难度。另外，非线性控制方法避免了线性控制不能兼顾多性能指标相互冲突之固有不足，提高系统性能品质。

中文关键词： 挠性卫星；姿态控制；非线性控制；鲁棒控制；多项式非线性系统

英文摘要： The nonlinearity, flexibility and uncertainty are three major characteristics of the dynamical system of a satellite. Due to the lack of universal theory and effective methodology to cope with nonlinear problems, the approximate linearization technique is

英文关键词： Flexible satellites；Attitude control；Nonlinear control；Robust control；Polynomial nonlinear systems