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摘要
针对大型挠性航天器的三轴姿态控制问题，考虑了控制输入约束，设计了鲁棒模型预测姿态控制器。首先，将模型预测控制应用到不考虑扰动的标称挠性航天器系统中，通过求解优化问题推导预测控制律，从而得到三轴姿态的标称轨迹。然后，为有效处理大型挠性附件振动对中心刚体姿态造成的扰动，针对带有扰动的挠性航天器实际姿态控制系统，设计由最优状态与实际系统状态的误差构成的辅助反馈控制器，使实际系统状态维持在以标称轨迹为中心的“管道”(Tube)不变集内，并驱使实际系统状态到达标称轨迹上，最终沿着标称轨迹到达平衡点。仿真结果表明，在鲁棒模型预测控制的作用下，实现了姿态角的快速精确跟踪，有效地处理了由大挠性附件振动对中心刚体姿态产生的扰动，增强了系统的鲁棒性。
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单位自动化学院; 北京信息科技大学
