岳继光，何洪志，吴琛浩，赵 雷，鲁 明，来 林

（1.同济大学电子与信息工程学院，上海 201804；2.北京控制工程研究所，北京 100190）

近年来我国的航天事业已进入世界先进行列［1］。空间运动伺服机构是航天器的关键部件，与地面的伺服机构不同，需要工作在无重力、动基座环境，具有运动控制强耦合、多源激励低阻尼等特点。这些特点给空间高动态、高精度的运动控制带来困难。单框架控制力矩陀螺（single gimbal control moment gyro，SGCMG）系统是空间运动伺服机构的核心部件，通过一个高速旋转的转子获得一定的角动量，改变角动量的方向对外输出力矩，能够输出连续大力矩。SGCMG在国际上已经得到广泛应用，成为长寿命大型航天器首选的执行机构。单框架控制力矩陀螺系统相关控制技术是我国未来航天事业的关键技术之一［2］。

2011年9月，天宫一号目标飞行器成功发射，实现了我国自主研发控制力矩陀螺的首次在轨应用［3-5］。北京控制工程研究所在控制力矩陀螺框架伺服系统抗干扰和控制精度方面的研究工作取得了突破性进展［6］。北京航空航天大学针对控制力矩陀螺的控制策略，在抑制系统所受扰动方面做了很多研究［7-8］。文献［9］提出了一种基于遗传算法拟双环-锁相环的双模控制方法，引入干扰力矩补偿控制，实现了干扰情况下的稳速控制。文献［10］对柔性隔振结构下的控制力矩陀螺，搭建了数学模型并完成了仿真分析。由于单框架控制力矩陀螺系统的强耦合非线性特性，在使用传统控制方法时存在一定局限性。……