基于能量控制的Lagrange陀螺姿态稳定性研究
将地球静止轨道(GEO)航天器简化为一刚体与固定支点联结并具有三个转动自由度的刚体摆模型(3D刚体摆)，该模型为一新型的广义3D刚体摆模型.3D刚体摆有两种平衡的姿态，即悬垂姿态和倒立姿态.当3D刚体摆为轴对称情形，且对称轴为刚体的惯性主轴，若绕对称轴的角速度为常数时其动力学模型等价于Lagrange陀螺.本文针对Lagrange陀螺运动姿态提出了一种基于无源性的控制方法，通过分析动力学特性，利用无源性理论证明其符合无源性条件.其次，从系统的能量角度出发，研究了Lagrange陀螺在悬垂平衡位置和倒立平衡位置的稳定性.基于李亚普诺夫方法导出基于能量法的控制律，使Lagrange陀螺在其平衡位置达到渐进稳定.文末通过仿真实验验证所提方法的有效性.
航天器 Lagrange陀螺 无源性理论 姿态控制 稳定性
吕文军 戈新生
北京信息科技大学机电工程学院,北京100092
国内会议
哈尔滨
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2011-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）