随着航天技术的发展，卫星的结构与任务需求越来越复杂，对卫星的稳定性和控制精度的要求也日益增加。为了提高卫星姿态控制系统的稳定性和可靠性，卫星往往采用多个执行机构组成的冗余配置方案。对于过驱动卫星，有必要研究在不调整控制律的情况下，通过控制力矩到冗余配置的执行机构的输出力矩的控制分配实现容错控制。本课题来源于南京航空航天大学研究生创新基地（实验室）开放基金，针对过驱动卫星的姿态控制系统开展基于控制分配的容错控制技术研究。针对过驱动卫星的运动学方程和刚性卫星的动力学方程，研究了在轨卫星所受的环境干扰力矩并且给出了相应的模型，对卫星姿态控制系统中常见的动量轮故障进行分析并且给出了常见的故障模型。考虑过驱动卫星工作运行过程中存在的建模不确定性、外界干扰、执行机构的输出力矩约束和动态特性以及执行机构故障等情况，研究了基于控制分配的过驱动卫星容错控制技术的关键性问题。对于采用推力器与反作用飞轮联合控制的过驱动卫星，考虑在轨卫星任务变化和执行机构乘性故障，研究了一种根据卫星当前任务要求与故障信息自主选择执行机构的动态容错控制分配方法，并且应用分布估计算法求解控制力矩到的冗余配置的执行机构的输出力矩的控制分配问题。该方法可以使得过驱动卫星避免人为选择的主观性，将控制力矩分配至合适的执行机构，并且在执行机构出现故障的情况下，无需改变控制律，而是通过控制分配实现容错控制。考虑转动惯量不确定性和外界干扰，设计了基于干扰观测器的反步控制器完成过驱动卫星的姿态跟踪，并且利用李雅普诺夫方法分析了闭环系统的稳定性。同时对于执行机构乘性故障，考虑执行机构的动态特性，在不改变控制律的情况下，应用基于LMI的动态控制分配方法，利用故障信息调整目标函数实现容错控制。仿真结果验证了该容错控制方法的可行性，在反作用飞轮故障情况下仍然可以实现姿态跟踪，并且具有良好的动态性能。针对过驱动卫星的非线性模型，通过建立系统的T-S模糊模型，设计了具有极点约束的模糊控制律实现区域极点配置。同时对于执行机构故障引起的安装矩阵不确定性，应用鲁棒最小二乘方法，实现控制力矩到执行机构输出力矩的容错控制分配。仿真结果表明，该方法在执行机构发生故障时可以无需故障信息实现过驱动卫星的姿态镇定。