6、航天器姿态控制的仿真结果与有限时间控制策略

航天器姿态控制的仿真结果与有限时间控制策略

1. 仿真结果分析

1.1 时间响应结果

在对航天器姿态控制的仿真中，展示了多个关键参数的时间响应结果，包括姿态四元数 (q)、姿态角速度 (\omega)、欧拉角 (\varphi)、(\theta)、(\psi) 以及修正罗德里格斯参数（MRPs）(\rho) 等。从图 3.2 - 图 3.5 可以清晰地看到，尽管存在外部干扰，但控制目标在小于 50s 的调节时间内得以实现。

参数	时间响应特点
姿态四元数 (q)	在规定时间内达到稳定
姿态角速度 (\omega)	快速收敛到稳定值
欧拉角 (\varphi)、(\theta)、(\psi)	稳定变化，实现旋转机动
修正罗德里格斯参数（MRPs）(\rho)	稳定且收敛

此外，从图 3.6 和图 3.7 可知，执行器饱和约束从未被违反。图 3.8 显示 (k(t)) 在瞬态期间下降，随后收敛到一个常数值，这进一步证明了所提出控制方案的有效性。为了更清晰地进行比较，图 3.9 展示了使用欧拉角表示的航天器姿态响应。结果表明，SPD + NSOCA