题目：基于输出调节理论的空间站姿态控制与动量管理

        空间站姿态控制与动量管理一体化控制问题的研究始于20世纪80年代，应当时美国航空航天局开始进行大型长期有人照料空间站概念的研究而提出；自此，大多数研究者不再仅研究空间站的姿态控制，直到现在，一体化控制都是该领域的热门。一体化控制的难点在于其模型的强非线性、强耦合性、不确定性、外界干扰和系统维数高，截至目前的研究中，没有能完全解决考虑以上所有难点的控制算法，已有的算法几乎都是在考虑其中某些特点下进行的研究，例如考虑强非线性和不确定性，或考虑系统不确定性和外界干扰等，因而该问题还有很大的探索空间。鉴此，本文综合考虑模型强耦合性、系统不确定性、外界干扰和系统维数高的特点，采用输出调节理论进行求解，设计的控制器能很好抑制干扰并满足一体化控制要求；具体内容如下：                                                                                                                                     1）分析空间站姿态控制与动量管理一体化控制系统的模型结构和控制原理，针对其控制特点和性能指标要求，提出了控制目标。                                     2）综合考虑空间站一体化模型的强耦合性，外界干扰和系统维数高的特点，基于线性输出调节理论设计空间站模型耦合时的控制器，该控制器中包含了干扰观测器，抑制干扰能力强；进一步从理论上严格证明该控制器的稳定性，并做了仿真验证；此外，在忽略模型强耦合性且其他条件不变的情况下，设计了模型解耦时的控制器，以达到前人的研究成果。                                 3）采用线性鲁棒输出调节理论，研究两种情况下的空间站姿态控制与动量管理一体化控制问题：一是考虑空间站模型含强耦合性，系统不确定性和外界干扰；二是忽略模型的强耦合性，考虑系统不确定性和外界干扰；分别设计了相应的鲁棒控制器，并给出了系统不确定性需要满足的限定条件，完成闭环系统稳定性分析，最后进行了仿真验证。                                                     4）基于空间站大俯仰角配置下非线性模型，研究综合考虑模型含强耦合性，参数不确定性和干扰情况下的空间站一体化控制问题；采用K阶非线性鲁棒输出调节理论完成鲁棒控制器的设计。