| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 课题背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.2 微小卫星控制当前的发展情况 | 第9-14页 |
| 1.2.1 姿态监测系统及其基本概念 | 第10-12页 |
| 1.2.2 姿态控制执行机构 | 第12-13页 |
| 1.2.3 姿态控制规律 | 第13-14页 |
| 1.2.4 微小卫星姿控系统的研究前景 | 第14页 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 | 第14-16页 |
| 2 卫星姿态控制系统设计环境及思路 | 第16-26页 |
| 2.1 姿控系统的开发环境及设计平台 | 第16-24页 |
| 2.1.1 FPGA简介 | 第16-17页 |
| 2.1.2 Matlab Simulink仿真环境介绍 | 第17-18页 |
| 2.1.3 Xilinx System Generator简介 | 第18-19页 |
| 2.1.4 Spartan-3E开发板简介 | 第19-21页 |
| 2.1.5 Verilog HDL简介 | 第21-24页 |
| 2.2 总体设计思路 | 第24-26页 |
| 3 零动量轮姿态控制系统建模及算法设计 | 第26-40页 |
| 3.1 姿态控制系统模型的建立 | 第26-36页 |
| 3.1.1 零动量轮控制系统 | 第26-28页 |
| 3.1.2 姿控系统运动学模型 | 第28-31页 |
| 3.1.3 姿控系统动力学模型 | 第31-33页 |
| 3.1.4 建立执行机构的数学模型 | 第33-36页 |
| 3.2 姿态控制PID控制器算法设计 | 第36-40页 |
| 3.2.1 PID控制算法的优势对比 | 第36-37页 |
| 3.2.2 PID控制器系统设计 | 第37-40页 |
| 4 基于FPGA实现的卫星控制系统仿真及验证 | 第40-59页 |
| 4.1 基于Simulink建模及仿真 | 第40-49页 |
| 4.1.1 搭建Simulink环境下的姿控系统模型 | 第40-42页 |
| 4.1.2 基于Simulink仿真结果 | 第42-49页 |
| 4.2 基于XSG的PID控制器的设计及FPGA验证 | 第49-59页 |
| 4.2.1 基于XSG的PID控制器设计 | 第49-52页 |
| 4.2.2 硬件环路仿真系统搭建 | 第52页 |
| 4.2.3 仿真结果与分析 | 第52-59页 |
| 结论 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-62页 |
| 附录A 各种飞轮组合可靠性列表 | 第62-63页 |
| 致谢 | 第63-64页 |
