| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 变量符号表 | 第13-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-47页 |
| 1.1 引言 | 第14页 |
| 1.2 敏捷卫星的特点 | 第14-22页 |
| 1.2.1 敏捷卫星的技术特点 | 第14-17页 |
| 1.2.2 敏捷卫星姿态控制系统的特点 | 第17-18页 |
| 1.2.3 敏捷卫星姿态控制执行机构的特点 | 第18-22页 |
| 1.3 敏捷卫星及相关工程技术的发展现状 | 第22-28页 |
| 1.3.1 敏捷卫星的在轨应用现状 | 第22-25页 |
| 1.3.2 敏捷卫星技术的发展趋势 | 第25-26页 |
| 1.3.3 CMG技术发展现状 | 第26-28页 |
| 1.4 敏捷卫星姿态控制理论的研究进展 | 第28-43页 |
| 1.4.1 不确定性和扰动抑制 | 第29-32页 |
| 1.4.2 抗饱和控制 | 第32-34页 |
| 1.4.3 大角度快速姿态机动控制 | 第34-35页 |
| 1.4.4 控制器参数整定和性能优化 | 第35-36页 |
| 1.4.5 惯性参数估计与大干扰力矩补偿 | 第36-38页 |
| 1.4.6 CMG的动力学分析及操纵律设计 | 第38-43页 |
| 1.5 研究内容及章节安排 | 第43-47页 |
| 第2章 敏捷卫星的姿态运动学与动力学 | 第47-60页 |
| 2.1 参考坐标系 | 第47-48页 |
| 2.2 姿态表征 | 第48-52页 |
| 2.2.2 欧拉角 | 第49-50页 |
| 2.2.3 四元数 | 第50-52页 |
| 2.3 刚体卫星姿态运动学 | 第52-53页 |
| 2.4 敏捷卫星的姿态动力学 | 第53-59页 |
| 2.4.1 开关式推进器的动力学特性 | 第53-54页 |
| 2.4.2 CMG的动力学特性 | 第54-57页 |
| 2.4.3 基于推进器的敏捷卫星姿态动力学方程 | 第57-58页 |
| 2.4.4 基于CMG的敏捷卫星姿态动力学方程 | 第58-59页 |
| 2.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第3章 敏捷卫星自适应近最优姿态机动控制 | 第60-84页 |
| 3.1 引言 | 第60-61页 |
| 3.2 敏捷卫星姿态控制系统的全局线性化 | 第61-68页 |
| 3.2.1 高阶奇异值分解与TP变换方法 | 第61-64页 |
| 3.2.2 敏捷卫星姿态控制系统的LPV模型 | 第64-66页 |
| 3.2.3 敏捷卫星姿态控制系统的TP模型 | 第66-68页 |
| 3.3 基于TP模型变换和LMI的控制器优化设计 | 第68-72页 |
| 3.3.1 LQR控制与饱和约束控制设计 | 第68-70页 |
| 3.3.2 针对TP变换模型的LMI控制器优化 | 第70-72页 |
| 3.4 自适应近最优姿态机动控制律设计与稳定性分析 | 第72-78页 |
| 3.4.1 近最优姿态机动控制律的输入指令 | 第73页 |
| 3.4.2 自适应近最优姿态机动控制律设计 | 第73-75页 |
| 3.4.3 自适应近最优姿态机动控制律的稳定性分析 | 第75-78页 |
| 3.5 仿真与分析 | 第78-82页 |
| 3.6 本章小结 | 第82-84页 |
| 第4章 基于CMG的敏捷卫星姿态机动控制 | 第84-107页 |
| 4.1 引言 | 第84-85页 |
| 4.2 基于微分近似的动态CMG操纵律 | 第85-93页 |
| 4.2.1 CMGs奇异性与奇异回避原理 | 第85-87页 |
| 4.2.2 基于一阶差分近似的动态CMG操纵律 | 第87-88页 |
| 4.2.3 基于一阶微分近似的动态CMG操纵律 | 第88-89页 |
| 4.2.4 微分近似操纵律的奇异鲁棒性分析 | 第89-91页 |
| 4.2.5 仿真与分析 | 第91-93页 |
| 4.3 基于CMG角动量平衡的敏捷卫星姿态机动控制 | 第93-106页 |
| 4.3.1 角动量平衡控制律 | 第94-97页 |
| 4.3.2 RBF神经网络自适应姿态跟踪控制律 | 第97-98页 |
| 4.3.3 姿态跟踪控制及角动量平衡性能分析 | 第98-100页 |
| 4.3.4 姿态跟踪控制器的参数整定 | 第100-102页 |
| 4.3.5 仿真与分析 | 第102-106页 |
| 4.4 本章小结 | 第106-107页 |
| 第5章 敏捷卫星参数估计与轨道机动阶段的姿态稳定控制 | 第107-141页 |
| 5.1 引言 | 第107-108页 |
| 5.2 敏捷卫星惯性参数在轨估计 | 第108-124页 |
| 5.2.1 惯性参数在轨估计问题描述 | 第108-111页 |
| 5.2.2 惯性参数在轨估计原理 | 第111-114页 |
| 5.2.3 静态参数估计方程建立方法 | 第114-116页 |
| 5.2.4 动态参数估计方程建立方法 | 第116-118页 |
| 5.2.5 参数估计的实现与可行性分析 | 第118-120页 |
| 5.2.6 仿真与分析 | 第120-124页 |
| 5.3 敏捷卫星在轨质心测量及轨道发动机扰动力矩消除 | 第124-131页 |
| 5.3.1 轨道机动阶段的发动机扰动 | 第125-126页 |
| 5.3.2 敏捷卫星质心投影分量在轨测量方法 | 第126-127页 |
| 5.3.3 基于质心分量测量的发动机扰动力矩消除方法 | 第127-128页 |
| 5.3.4 仿真与分析 | 第128-131页 |
| 5.4 轨道机动阶段的敏捷卫星姿态稳定控制 | 第131-140页 |
| 5.4.1 基于角动量平衡原理的混合执行机构控制策略设计 | 第131-134页 |
| 5.4.2 混合执行机构控制策略的性能分析 | 第134-136页 |
| 5.4.3 仿真与分析 | 第136-140页 |
| 5.5 本章小结 | 第140-141页 |
| 第6章 敏捷卫星快速姿态机动的递阶饱和控制 | 第141-169页 |
| 6.1 引言 | 第141-142页 |
| 6.2 多积分器系统的递阶饱和控制 | 第142-144页 |
| 6.3 高阶级联仿射非线性系统的递阶饱和控制 | 第144-152页 |
| 6.3.1 高阶级联仿射非线性系统的状态空间模型 | 第144-145页 |
| 6.3.2 递阶反馈控制系统的子系统解耦设计 | 第145-146页 |
| 6.3.3 递阶动态逆反馈控制律 | 第146-148页 |
| 6.3.4 改进的递阶饱和控制律 | 第148-152页 |
| 6.4 基于模型参考指令滤波器的敏捷卫星快速姿态机动控制 | 第152-160页 |
| 6.4.2 基于递阶饱和控制的模型参考指令滤波器 | 第154-157页 |
| 6.4.3 Back-Stepping姿态跟踪控制律 | 第157-160页 |
| 6.5 仿真与分析 | 第160-167页 |
| 6.5.1 敏捷卫星快速姿态机动控制的指令滤波功能 | 第160-162页 |
| 6.5.2 常规姿态机动控制与MRCF方法的性能比较 | 第162-164页 |
| 6.5.3 MRCF方法与其它快速姿态机动方法的性能比较 | 第164-166页 |
| 6.5.4 正交投影补偿算法的性能 | 第166-167页 |
| 6.6 本章小结 | 第167-169页 |
| 第7章 敏捷卫星控制算法集成仿真测试 | 第169-185页 |
| 7.1 引言 | 第169-170页 |
| 7.2 敏捷卫星控制算法集成仿真测试系统设计 | 第170-174页 |
| 7.2.1 仿真系统的特点 | 第170-173页 |
| 7.2.2 仿真系统的功能 | 第173-174页 |
| 7.3 分布式敏捷卫星数字仿真系统及资源框架的实现 | 第174-177页 |
| 7.3.1 敏捷卫星数值仿真系统平台功能的实现 | 第174-176页 |
| 7.3.2 敏捷卫星快速姿态机动与稳定算法仿真测试模型的实现 | 第176-177页 |
| 7.4 敏捷卫星在轨任务集成测试 | 第177-184页 |
| 7.4.1 敏捷卫星自适应近最优姿态控制算法测试 | 第178-180页 |
| 7.4.2 敏捷卫星编队联合在轨任务集成测试 | 第180-184页 |
| 7.5 本章小结 | 第184-185页 |
| 第8章 总结与展望 | 第185-188页 |
| 参考文献 | 第188-208页 |
| 附录 | 第208-218页 |
| 攻读学位期间发表的论文与研究成果 | 第218-220页 |
| 致谢 | 第220-223页 |
| 作者简介 | 第223页 |
