题目：新型执行机构的姿态控制算法研究

       随着航天事业的发展，现代航天器的任务越来越复杂，导致了对航天器在控制精度方面的要求越来越高,而姿态控制执行机构是卫星平台实现高精度、高稳定度的核心。新型执行机构具有非常优越的性能，在既能满足快速输出连续力矩的同时，又能有较高的控制精度，将成为空间机动平台不可替代的执行机构，研究新型执行机构的高精度姿态控制算法尤为重要。本文将研究新型执行机构中的变速控制力矩陀螺以及磁悬浮万向框架动量轮的操纵律，以实现较高控制精度。

       针对变速控制力矩陀螺的动力学特性，建立了带有变速控制力矩陀螺卫星的高精度动力学模型，能够准确的反应控制力矩陀螺的运动对卫星带来的动力学特性的影响，为高精度的数学仿真和分析提供了基础，并由变速控制力矩陀螺的模型推出磁悬浮万向框架动量轮的动力学模型。论文开展了全数字的系统仿真工作，仿真结果表明控制律精确有效，能够完成预期控制目标。

       针对陀螺模式和飞轮模式的特性，进行了频率、幅值、奇异性三个方面的研究，设计了基于幅值的模式切换策略、基于奇异性的模式切换策略以及基于小波分频的协调控制算法，实验结果表明模式切换策略和协调控制算法均能达到较高的控制精度。

       为达到更高的控制精度，论文引入精密轮，实现了精密轮与变速控制力矩陀螺的陀螺模式、飞轮模式的三级协调控制，仿真结果表明了三级协调控制的优越性。

       针对4-平行构型的双框架控制力矩陀螺设计了操纵律，仿真结果表明在保证输出指令力矩的同时，实现了框架角的平衡分布。

       磁悬浮万向框架动量轮适合小角度偏差的三轴稳定控制，论文研究了磁悬浮万向框架动量轮的三轴解耦算法，仿真实现了磁悬浮万向框架动量轮的三轴稳定控制，通过将磁悬浮万向框架动量轮与传统螺杆传动偏置动量轮对比，说明偏转精度越高，偏置控制的精度越高。