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航天技术已经深入到人类生活中的各个角落,并对人们的生活起到了相当大的推动作用.编队飞行的航天器可通过多个航天器协同合作,共同作用完成一项复杂任务,因此近年来,多航天器飞行姿态协同控制问题引起了很多学者的广泛关注。本文选取多航天器为研究对象,对多航天器有限时间姿态协同控制进行了深入的研究,主要完成了以下工作。 首先,介绍了航天器姿态动力学及运动学模型,代数图论的基本概念,以及Lyapunov稳定性相关理论。 其次,针对有领航者的多航天器姿态协同跟踪问题,考虑外部有界干扰,在有向拓扑结构下,设计了分布式控制律,实现了系统的有限时间跟踪控制。之后在Matlab/Simulink环境下搭建了数值仿真验证,仿真结果验证了提出的控制算法的可行性和有效性。 最后,针对无领航者多航天器的姿态协同同步问题,考虑外部干扰首先给出了滑模姿态协同控制律,能够在有限时间内实现航天器姿态同步。然后考虑干扰和模型不确定性,给出了自适应姿态协同控制律,对未知外部干扰和不确定性具有鲁棒性。基于图论和Lyapunov稳定性理论,理论上证明了所提出的控制算法能够保证闭环系统的有限时间稳定性。最后对给出的控制律进行数值仿真验证,结果表明所给出的控制律是可行的。