卫星姿态控制系统的可重构性分配方法研究

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1、中图分类号：TP277论文编号：102870314-S224学科分类号：081101硕士学位论文卫星姿态控制系统的可重构性分配方法研究研究生姓名项昌毅学科、专业控制理论与控制工程研究方向故障诊断与容错控制指导教师杨浩副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一四年三月万方数据万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonReconfigurab

2、ilityAllocationofSatelliteAttitudeControlSystemAThesisinControlScienceandEngineeringbyXiangChangyiAdvisedbyProf.HaoYangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2014万方数据万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果

3、。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要本文以卫星姿态控制系统为研究对象，从理论方面对卫星姿态控制系统的可重构性分配方法进行研究，并将提出的方法用Matlab实现仿真验证。

4、首先，阐述了本课题的研究背景、目的及意义，简要介绍了卫星姿态控制系统的稳定控制方法和系统结构组成，并针对可重构性和可重构性分配的研究现状进行了总结，给出了本文的主要研究内容。其次，基于可控性原理给出了执行机构可在线重构的判据，然后根据可重构故障数与总故障数的比值定义了可重构度，并提出了可重构度最大化和成本最小化的冗余分配模型。再次，在无约束的可重构性分配方面，根据分配方法适用的不同前提条件和研制阶段，对无约束指标分配方法进行了比较分析。为了克服卫星姿态控制系统可重构性统计数据不足的问题，提出基于模糊综合评价法

5、的可重构性分配方法，仿真结果验证了方法的有效性。最后，在有约束的可重构性分配方面，基于优化目标个数的不同，将可重构性分配分为单目标优化和多目标优化等两个问题进行研究。针对前者提出了基于启发式算法的可重构性分配，该方法通过比较不同阶段敏感因子的大小，在敏感因子最大的一级增加冗余，保证了系统资源的最优化配置。然后，针对多目标优化的可重构性分配问题，由于单评价函数不能及时反映系统配置变化对于目标的影响，为了克服这一缺点，提出对多目标分别建立评价函数的方法，该方法较好地考虑不同性质的、相互矛盾的多个目标的满意程度，仿

6、真计算验证了上述两种有约束分配方法的可行性。关键词：可重构性，可重构度，可重构性分配，卫星姿态控制系统，模糊综合评价，启发式算法，多评价函数I万方数据卫星姿态控制系统的可重构性分配方法研究ABSTRACTThepaperaddressestheissueofreconfigurabilityallocationforsatelliteattitudecontrolsystem.Combiningthetheoryofreconfigurabilityandthecharacteristicsofsatelli

7、teattitudecontrolsystem,threereconfigurabilityallocationmethodsareproposed.Finallysimulationresultsverifytheeffectivenessoftheproposedmethods.Firstly,theresearchbackground,meaningandpurposearesurveyed,andthenthehistoryandthedevelopmentofthereconfigurability

8、andreconfigurabilityallocationaredescribed.Anoverviewofthepresentstateofstudyandresearchaboutsatelliteattitudecontrolsystemiselaborated,followedbythedescriptionofmaincontentsofthisarticle.Secondly,reco