论文摘要：柔性航天器动力学特性参数在轨辨识技术研究

随着航天技术的不断发展，现代航天器结构日趋复杂，很多航天器具有显著的柔性特征，且基频较低，在姿态控制器设计中必须考虑柔性振动的影响。一般地，姿态控制器设计需要以系统动力学参数为基础；然而，无论是计算分析还是地面试验，通常都难以准确获得航天器在轨飞行的实际动力学参数，这使得姿态控制器性能难以保证。为此，本文研究柔性航天器的动力学参数在轨辨识技术，旨在为姿态控制器提供准确的动力学参数，这对于柔性航天器的姿态控制，尤其是高精度、高稳定度姿态控制具有十分重要的意义。 首先，建立了中心刚体上带有柔性部件的航天器非线性动力学模型，并在此基础上通过合理的假设得到了简化后的线性动力学模型，并通过数值仿真验证了线性模型的精度，为后续的参数辨识算法提供了可靠的模型依据。 之后，针对在轨航天器低频密集和辨识时激励源有限且难于测量等特点，将参数辨识算法分为时域法和频域法分别进行分析，在时域法中主要研究了ITD法、特征系统实现算法、子空间辨识算法；在频域法中主要研究了有理分式多项式法、正交多项式法以及频域多参考点辨识算法。 最后，结合时域法和频域法的各自优点，探讨了直接利用在轨响应数据在频域内辨识航天器动力学参数的技术。 对所研究的各种辨识方法均采用中心体上带有柔性太阳帆板的航天器进行数值仿真，通过仿真结果的对比，比较分析了各种辨识方法的优缺点及适用范围，为柔性航天器的动力学参数在轨辨识技术提供了有益的参考。

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