1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

带电卫星编队的重构控制方法研究

一、早在20世纪90年代后期，卫星编队飞行的概念就被提了出来，卫星编队具有如下优势：

（1）系统成本低：卫星编队主要采用小卫星来完成空间任务，现代小卫星的标准化和批量生产降低了单星的研制成本；小卫星质量轻、体积小，可以采用一箭多星的方式发射，从而进一步降低了发射费用。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

滑模控制方法

滑模控制由前苏联学者在上世纪60年代提出，是一种特殊的鲁棒控制方法，在解决不确定非线性系统的控制问题上显示出巨大的优势。1976年Itkis首次发表了滑模控制的专著，随后 Utkin 对当时的滑模控制技术进行了综述。滑模控制广泛应用于卫星姿态控制领域，早在 1984年，Oz 等人就将变结构控制引入挠性航天器的控制问题中，Vadali 则在 1986 年首次系统地给出了采用滑模控制方法设计姿态调节器的步骤，并通过解决一个最优控制问题给出了滑模函数增益的整定方法。Chen 首次使用滑模方法进行姿态跟踪控制问题的研究，利用系统模型的自然特性来设计滑模姿态跟踪控制律。针对系统瞬态响应在达到阶段无法确定的问题，设计了模型跟踪滑模控制方法。针对刚体航天器的大角度姿态机动控制问题，Cong 采用指数时变滑模技术设计了一种绕特征轴机动的控制策略，则进一步将提出的控制策略应用于编队飞行的姿态同步控制问题中。近年来滑模控制方法在解决卫星编队匹配干扰和执行机构故障问题中倍受重视，然而，滑模控制的在应用中面临抖振这一严重问题，这是因为在实际系统存在外界干扰和不确定性，系统的状态便无法严格地处于滑动面，而是不断穿越滑模面。为了解决抖振问题，学者们提出了不少方法，比如边界层法及降低增益等方法，也有学者改进了滑模控制的设计方法，设计了积分滑模控制、动态滑模控制和高阶滑模控制等。这几种方法均将切换控制部分转移到控制律的一阶导数中，以实现削弱控制的抖动现象。终端滑模控制则是在滑模函数中引入非线性函数，从而使得误差状态变量在有限的时间内收敛到零。