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针对存在模型不确性和常值干扰的挠性航天器，提出一种不依赖于模型参数的非线性PID姿态控制器．该控制器在小姿态偏差的情况下近似经典的线性PID控制器．另外，考虑到航天器上陀螺失效情况，设计了一种仅需姿态测量信息的非线性PI控制器．这两种控制器在局部均对常值干扰有抑制作用，并能使无干扰作用的姿态控制系统半全局渐近稳定．闭环系统的稳定性证明采用了奇异扰动理论，以解决积分项的存在带来的稳定性分析问题．文章最后用数学仿真验证了控制器的性能．