题目：低地重力梯度杆稳定遥感微小卫星三轴姿态控制

本文主要目的是针对一颗600km低地轨道微小卫星进行姿态控制系统设计，所开发的控制器计划用于北航微小卫星（BUAA-Sat）项目。

论文首先对基于重力梯度杆的纯被动控制方法进行研究，并给出了相关分析和仿真结果。具体包括：重力梯度杆的优缺点分析、重力梯度杆对卫星姿态运动的影响分析及其所能达到的对地指向精度分析。同时，分别建立了重力梯度杆不附带/附带末端质量的仿真模型，并给出了气动力矩对这两种模型的作用效果。

为了实现三轴主动控制，本文随后提出了BUAA-Sat卫星的不同的控制策略。不同硬件配置（基于两个磁力矩器+一个动量轮的控制方法和基于三个磁力矩器）。给出并讨论了不同的控制器实施。

本文重要的工作是建立卫星在轨的运动模型并进行仿真测试控制器的表现。为了满足星上载荷的定义任务要求，设计了卫星的不同控制模式。基于这些控制模式的要求，引入了合理的控制算法，并基于仿真结果进行了不同方法的性能对比。

最后为BUAA-Sat确定了四种主要控制模式。在星箭分离后，为了进行初始阻尼模式本文应用了B-dot控制律来阻尼卫星的角速度；对于速率阻尼模式采用了比例跟踪器；针对姿态机动模式研究了两种不同的控制方法，即四元数反馈调节和比列机动控制。对于最后姿态稳定模式建议采用滑模变结构控制，但本论文没有实施此控制器的仿真。