低轨卫星姿态控制系统降阶方案研究

近地卫星姿态控制单机故障会影响其任务的开展。针对低轨卫星姿控系统可能出现的单机故障情况,该文提出了姿态控制系统降阶方案,分别针对单飞轮故障、多飞轮故障、敏感器故障等不同场景,对姿态控制系统进行有序降阶,利用现有单机实现一定的姿态控制性能。单飞轮故障时采用轮速过零的三轴轮控方案;多飞轮故障且Y轮正常,或者高精度定姿单机故障时采用偏置稳定控制方案,在星体Y轴方向不能形成偏置时采用姿态控制方案。仿真结果表明,该文提出的针对各种单机故障情形的姿控方案均可较好地完成星体的姿态指向任务,卫星姿态控制系统可在单机出现故障时自主实施降阶方案。该文提出的姿态控制系统降阶方案可用作低轨卫星故障处理预案。

MIMO系统的H_∞PID控制器的参数设计

应用先进的Ｈ∞控制理论，提出一种用ＬＭＬ方法设计多输入－多输出系统的ＰＩＤ控制器 参数的方法．用该方法设计出的控制器是由多个单输入－单输出的ＰＩＤ控制器组成，而不是多变 量耦合的ＰＩＤ控制器．试验证明，用该方法设计出的Ｈ∞ＰＩＤ控制器控制效果较好，鲁棒性较强．

参数不确定系统拓展降阶控制器设计

为解决系统参数不确定导致的降阶控制器失效问题,分析了混入部分快模态的降阶控制器控制性能.以6阶滚转驾驶仪系统为例阐明了系统参数不确定导致的系统时间尺度特性的变化,随后仿真并分析了降阶控制器设计时所需选取的状态变量及降阶控制器最高阶数.利用该阶数对应的状态变量设计了包含全部潜在慢变状态的拓展降阶控制器并仿真验证了其控制性能.结果表明,拓展降阶控制器能够保证其控制性能不低于传统的降阶控制器并对参数不确定系统表现出良好的适应性.

考虑电压前馈影响的LCL并网逆变器改进WACC加权系数计算方法

LCL型并网逆变器电流控制系统阶数较高,而加权电流控制（weighted average current control,WACC）方法具有将控制系统降阶的优点,因此得到广泛的研究。该文发现,电压前馈环节对WACC方法有较强的影响,然而现有的WACC方法在计算加权系数时所采用的系统模型忽略电压前馈环节。在弱电网条件下,该问题会导致WACC方法失去降阶效果。针对于此,提出一种改进加权系数计算方法,该方法基于包含电网电压前馈环节和电网阻抗参数的电流控制模型,重新设计零极点配置方式,从而实现在弱电网下,加权电流降阶特性不受电网阻抗变化的影响,可提高系统在弱电网下的稳定性。仿真和实验结果验证理论分析的正确性以及所提改进方法的有效性。