| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-28页 |
| 1.1 课题的背景及意义 | 第14-16页 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 | 第16-26页 |
| 1.2.1 航天器动量交换执行机构综述 | 第16-21页 |
| 1.2.2 航天器姿态控制相关问题综述 | 第21-25页 |
| 1.2.3 存在的主要问题 | 第25-26页 |
| 1.3 论文主要内容及章节安排 | 第26-28页 |
| 第2章 航天器控制系统的建模及可控性分析 | 第28-44页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 坐标系描述及其转换关系 | 第28-32页 |
| 2.2.1 坐标系定义 | 第28-29页 |
| 2.2.2 姿态参数及坐标系间转换关系 | 第29-32页 |
| 2.3 航天器与控制力矩陀螺数学模型 | 第32-35页 |
| 2.3.1 航天器数学模型 | 第32-33页 |
| 2.3.2 SGCMG群动力学模型 | 第33-35页 |
| 2.4 整体系统模型建立及可控性分析 | 第35-43页 |
| 2.4.1 整体系统的建模分析 | 第36-40页 |
| 2.4.2 采用SGCMG群的整体系统可控性分析 | 第40-43页 |
| 2.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 第3章 基于操纵律的航天器姿态控制 | 第44-68页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 基于改进反步法的航天器机动控制 | 第44-48页 |
| 3.2.1 变增益反步控制器设计 | 第45-46页 |
| 3.2.2 针对模型不确定性的反步控制器设计 | 第46-48页 |
| 3.3 基于滑模控制的航天器机动控制 | 第48-52页 |
| 3.3.1 滑模变结构控制器设计 | 第48-50页 |
| 3.3.2 力矩幅值受限的滑模变结构控制器设计 | 第50-52页 |
| 3.4 SGCMG群几何奇异分析及操纵律设计 | 第52-57页 |
| 3.4.1 SGCMG群几何奇异分析 | 第53-56页 |
| 3.4.2 SGCMG群操纵律设计 | 第56-57页 |
| 3.5 仿真分析 | 第57-67页 |
| 3.6 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 基于整体系统模型的控制方法 | 第68-88页 |
| 4.1 引言 | 第68-69页 |
| 4.2 SGCMG群奇异问题的转化 | 第69-74页 |
| 4.2.1 基于奇异值分解的奇异问题分析 | 第69-72页 |
| 4.2.2 航天器整体系统的控制模型转换 | 第72-74页 |
| 4.3 非线性预测控制方案实现 | 第74-78页 |
| 4.3.1 基于固定终端约束的NMPC | 第74-76页 |
| 4.3.2 兼顾实时性的NMPC方案实现 | 第76-78页 |
| 4.4 NMPC系统闭环稳定性分析 | 第78-82页 |
| 4.4.1 基于固定终端约束的NMPC系统稳定性分析 | 第79-80页 |
| 4.4.2 变终端约束的NMPC系统稳定性分析 | 第80-82页 |
| 4.5 航天器整体系统的线性化控制 | 第82-86页 |
| 4.5.1 系统线性化模型及其H∞控制 | 第82-83页 |
| 4.5.2 满足系统约束的线性化区域估计 | 第83-86页 |
| 4.6 本章小结 | 第86-88页 |
| 第5章 针对奇异规避的航天器整体姿态控制 | 第88-114页 |
| 5.1 引言 | 第88页 |
| 5.2 以金字塔构型SGCMG群为执行机构的情形 | 第88-92页 |
| 5.2.1 整体系统NMPC解的存在性分析 | 第89-91页 |
| 5.2.2 整体系统线性化模型可控性分析 | 第91-92页 |
| 5.3 以非冗余构型SGCMG群为执行机构的情形 | 第92-100页 |
| 5.3.1 问题描述 | 第92-93页 |
| 5.3.2 SGCMG群非成对安装构型性能指标分析 | 第93-96页 |
| 5.3.3 两SGCMG共轴安装构型性能指标分析 | 第96-100页 |
| 5.4 控制系统设计与仿真对比分析 | 第100-113页 |
| 5.4.1 金字塔构型下控制系统设计及仿真分析 | 第101-106页 |
| 5.4.2 非冗余构型下控制系统设计及仿真分析 | 第106-109页 |
| 5.4.3 兼顾实时性的NMPC系统仿真分析 | 第109-113页 |
| 5.5 本章小结 | 第113-114页 |
| 第6章 针对欠驱动的航天器整体姿态控制 | 第114-136页 |
| 6.1 引言 | 第114页 |
| 6.2 以一般剪刀对构型SGCMG群为执行机构的情形 | 第114-121页 |
| 6.2.1 问题描述 | 第115-116页 |
| 6.2.2 SGCMG群剪刀对构型角动量集合描述 | 第116-118页 |
| 6.2.3 欠驱动航天器系统模型确定 | 第118-119页 |
| 6.2.4 欠驱动航天器系统控制分析 | 第119-121页 |
| 6.3 以一般构型飞轮群为执行机构的情形 | 第121-125页 |
| 6.3.1 问题描述 | 第121-123页 |
| 6.3.2 采用飞轮群的整体系统可控性分析 | 第123-124页 |
| 6.3.3 飞轮群角动量集合描述 | 第124-125页 |
| 6.4 仿真分析 | 第125-135页 |
| 6.4.1 基于SGCMG群的欠驱动航天器系统仿真 | 第126-132页 |
| 6.4.2 基于飞轮群的欠驱动航天器系统仿真 | 第132-135页 |
| 6.5 本章小结 | 第135-136页 |
| 结论 | 第136-138页 |
| 参考文献 | 第138-151页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第151-154页 |
| 致谢 | 第154-156页 |
| 个人简历 | 第156页 |
