题目：变速控制力矩陀螺多自由度协调控制研究

随着世界各国航天技术的发展，太空中的空间碎片越来越多，对在轨飞行器造成了潜在威胁，因此必须主动采取措施，清除空间碎片。针对高轨碎片的天基销毁任务，在轨卫星必须对目标碎片进行姿态精确指向，本文研究了在轨卫星对目标碎片的期望姿态确定算法，研究了自适应前馈反馈的姿态控制算法以及前馈补偿的估计方法，进行了稳定性证明。通过研究双框架变速控制力矩陀螺框架与转子分别从幅值、奇异、频率考虑的协调控制对控制精度稳定度的影响，研究了双框架变速控制力矩陀螺框架与转子覆盖幅值、频率、奇异的多自由度协调控制准则，研究了框架与转子协调控制频率与框架控制精度和转子控制能力、高低频控制信号之间的关系，并根据实物样机参数进行了仿真验证，为变速控制力矩陀螺的样机研制提供理论依据。针对仿真结果，研究了变速控制力矩陀螺框架转动精度及转子变速精度、不同多自由度协调准则、敏感器测量误差、挠性帆板的振动、数据传输误差对卫星姿态控制系统控制精度和稳定度的影响，为进一步提高整个姿态控制系统精度提供参考。此外，对新型控制装置超声电机飞轮进行了控制算法改进，为进一步提高精度提供技术支撑。