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卫星平台与挠性附件之间的动力学耦合问题始终是卫星姿态控制领域比较关注的问题,一直以来没有得到彻底的解决。过去的挠性附件与卫星平台均采用固连的方式,往往从控制器的设计上来解决两者之间的相互影响,但是这对于大型挠性天线却并不适用。本文利用去耦合控制的思想,设计了去耦合机构控制系统,将卫星平台与挠性天线用去耦合机构连接,并对去耦合机构的天线支撑臂进行控制,减弱天线与卫星平台的相互影响,提高卫星姿态控制和天线指向控制的精确性,并尽可能抑制挠性天线的振动。本文首先研究了卫星挠性天线以及卫星姿态控制的发展与现状,并且研究了去耦合机构控制系统中测量元件旋转变压器以及执行机构音圈电机的发展与应用,建立了去耦合机构控制系统中各组成部分的模型。其次,根据所建立的模型,本文设计了去耦合机构控制系统。控制系统采用双回路控制,控制器均采用经典PID控制算法予以实现。内环速度反馈回路设计有较大带宽,主要起到抑制干扰力矩的作用;外环位置反馈回路设计有较低带宽,主要为屏蔽挠性天线的固有频率,抑制天线的振动,使卫星天线有较高的指向精度。针对所设计的控制系统,本文进行了Matlab仿真验证。再次,针对控制系统性能的不足,本文又进行了适当的改进,由原来的一组PID控制参数设计为功能不同的两组参数,由控制系统根据实际情况决定具体选用的参数,增加了系统的自适应性。通过Matlab仿真,验证了去耦合机构控制系统的可行性,各项性能指标均满足控制系统的性能要求。最后,本文进行了去耦合机构控制系统的软、硬件设计,利用双通道旋转变压器和相应的A/D转换芯片测量去耦合机构旋转轴转动的角度和角速度,利用摆动型音圈电机控制去耦合机构旋转轴的转动。通过转角测量传送电路板和电机控制电路板的共同作用,完成对去耦合机构的控制,从而为卫星平台与天线的去耦合控制提供了必要条件。本文研究并设计了去耦合机构控制系统,通过软件仿真验证了去耦合机构控制的可行性,其天线指向精度和阶跃信号指令调节时间均满足要求。