欠驱动航天器的姿态动力学与控制问题研究

项目名称： 欠驱动航天器的姿态动力学与控制问题研究

项目编号： No.10902003

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 金磊

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 21万元

中文摘要： 航天器姿态控制系统的正常运行，是航天器顺利完成各种飞行任务的根本保证。 而当姿态控制系统的执行机构出现故障只能输出两维或一维的控制力矩时，完整驱动航天器将退化为欠驱动航天器。系统地研究欠驱动航天器姿态动力学与控制问题，对于保证航天器正常的姿态控制性能，提高系统可靠性、降低执行机构配置的冗余度、降低成本等有重要作用。然而，目前关于欠驱动航天器姿态控制的研究还很不充分，且很少考虑到实际工程背景。 本项目主要研究欠驱动航天器的姿态动力学与控制问题。主要研究内容包括：欠驱动航天器的可控性和可镇定性分析；使用控制力矩陀螺的欠驱动姿态控制器设计；应用欠驱动系统控制理论，解决陀螺群奇异时的操纵问题；欠驱动航天器的姿态机动和跟踪控制器设计；考虑工程背景的欠驱动航天器姿态控制器设计，如存在干扰和不确定性等。 项目完成后，将大大丰富欠驱动航天器姿态控制方面理论，为航天器姿态控制系统设计提供新的理论和技术基础。

中文关键词： 欠驱动航天器；姿态控制；控制力矩陀螺；可控性；可镇定性

英文摘要：

英文关键词： Underactuated spacecraft；attitude control；control moment gyro；controllability；stabilizability