白圣建，黃新生
國防科技大學機電工程與自動化學院，湖南長沙

摘　　　要：由于燃料消耗和柔性部件展開等原因，撓性航天器的姿態動力學方程存在著參數的不確定性，因此，研究參數不確定ＴＳ模糊系統的魯棒控制器設計方法，并將其應用到平面機動撓性航天器的姿態機動控制問題。將參數不確定ＴＳ模糊系統描述為ＴＳ模糊區域模型，根據ＰＤＣ原理設計了模糊區域控制器，并用分段Ｌｙａｐｕｎｏｖ法證明了模糊控制系統的全局漸近穩定性。將平面機動撓性航天器姿態動力學方程描述為參數不確定ＴＳ模糊區域模型，在此基礎上設計了模糊區域控制器，進行了數值仿真分析。仿真結果表明，ＴＳ模糊區域控制器具有很強的魯棒性，可以實現撓性航天器的高精度姿態控制和振動抑制。

關　鍵　詞：撓性航天器；姿態；模糊控制；模糊區域；ＴＳ模型

１　引　言
ＴＳ模糊系統的穩定性分析主要采用公共二次Ｌｙａｐｕｎｏｖ函數法［１］。它要求對所有的模糊子系統尋找一個公共的正定矩陣Ｐ，因此需要求解的ＬＭＩｓ數目較大。較近，文獻［２］針對前件變量采用三角形隸屬度函數的ＴＳ模糊系統，將前提變量空間劃分成多個模糊區域，從而將ＴＳ模糊系統的全局穩定性問題轉化為在各模糊區域上的穩定性問題。這在一定程度上減少了需要求解的ＬＭＩｓ的數目。但是，文獻［２］沒有考慮參數的不確定性，實際上，為了進行有效的控制系統設計，通常需要將復雜的動態系統表示成相對簡單的模型，而這樣的簡化過程必定會帶來模型參數的不確定性。此外，某些物理參數的漂移或隨時間的未知變化也導致模型參數的不確定。例如，撓性航天器由于燃料消耗和柔性部件的收／展等原因，其姿態動力學方程存在著參數的不確定性。本文基于模糊區域的概念，研究參數不確定ＴＳ模糊系統的魯棒控制器設計問題。采用分段二次Ｌｙａｐｕｎｏｖ函數法證明不確定ＴＳ模糊區域模型的穩定性。較后，將撓性航天器的姿態動力學方程描述成參數不確定ＴＳ模糊區域模型，設計了模糊區域控制器對撓性航天器進行姿態控制和振動抑制。

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