张桀睿，聂钦博，于常利，夏红伟，马广程，王常虹

(1.哈尔滨工业大学 航天学院·哈尔滨·150001;2.上海航天控制技术研究所·上海·201109)

0 引 言

随着空间技术的发展，大型化、低刚度和挠性化已成为现代航天器发展的一个重要趋势。挠性附件的弹性振动导致姿态振荡甚至导致卫星姿态发散的事故在历史上有很多例子。因此，为了避免相应事故的发生，确保航天任务的万无一失，研究挠性结构对卫星主体的影响,在地面上进行物理仿真实验具有重大的意义。美国航天局[1]、荷兰的欧洲空间技术研究中心[2]、北京控制工程研究所[3]、哈尔滨工业大学[4-6]等研究机构均研制了地面全物理仿真平台，研究挠性结构对卫星主体的影响。

关于挠性结构抑制研究中需要解决一系列问题，比如：将反馈控制环节设计在什么位置能够取得较好的挠性振动抑制效果；如何消除重力场及工作环境的影响；怎样对挠性桁架进行数学建模[7-9]。结合桁架结构在实际工作中的情况，本文针对一类典型低频大挠性桁架结构[10]开展研究，设计了一种卫星大挠性结构抑制技术地面试验系统，给出了挠性抑制算法，并通过仿真验证了方法的有效性。

1 整体方案设计

1.1 系统主动控制方案设计

针对类似图1的一类低频大挠性桁架系统[7]，本文的控制思想为：在大挠性桁架结构的连接处将其离散为有限个子系统，利用模态分析方法建立系统模型，控制器同时控制每个子系统，通过优化所选取的子系统的位置和数目，给出最优的控制方案。……