Vibration suppression during attitude control is a fundamental research topic whenever control of the rotational motion of a spacecraft with flexible appendages and internal liquid sloshing is of interest. The proposed method is based on an attitude control system with centralized sensors and actuators, without the usage of collocated devices for vibration management. In this way, it is possible to develop and implement a computationally efficient real-time control system that is suitable for any kind of spacecraft, even with advanced control capabilities. An integrated vibration suppression attitude control is designed and analyzed, exploiting also a numerical simulation verification procedure based on validated code. The developed attitude control system applies two fundamental control schemes: classical proportional-derivative (PD) control, with nonadaptive band-stop filters, and wave-based control. The proposed wave-based control implementation allows managing three-dimensional attitude dynamics in steady state pointing, without cross-coupling between the separate body axes. To overcome this limitation, the paper presents the integration of the wave-based control with the filtered PD control scheme, allowing us to have a complete three-dimensional real-time MIMO controller, with vibration suppression capabilities and robustness to system uncertainties. The paper also presents the development of an accurate dynamical model of a generic flexible spacecraft with internal liquid sloshing based on a multibody formulation.

每当控制具有柔性附件和内部液体晃动的航天器的旋转运动时，姿态控制期间的振动抑制都是一项基础研究课题。所提出的方法基于具有集中式传感器和致动器的姿态控制系统，而无需使用用于振动管理的并置设备。以这种方式，即使具有先进的控制能力，也有可能开发和实现适用于任何种类航天器的高效计算实时控制系统。设计并分析了集成的抑振姿态控制，并利用了基于已验证代码的数值模拟验证程序。研发的姿态控制系统采用了两种基本控制方案：经典的比例微分（PD）控制，带有非自适应带阻滤波器和基于波的控制。所提出的基于波的控制实现方式允许在稳态指向中管理三维姿态动力学，而无需在单独的身体轴之间进行交叉耦合。为了克服这一限制，本文提出了基于波的控制与滤波后的PD控制方案的集成，使我们能够拥有完整的三维实时MIMO控制器，具有振动抑制能力和对系统不确定性的鲁棒性。本文还提出了基于多体公式的具有内部液体晃动的通用挠性航天器的精确动力学模型的开发。所提出的基于波的控制实现方式允许在稳态指向中管理三维姿态动力学，而无需在单独的身体轴之间进行交叉耦合。为了克服此限制，本文提出了基于波的控制与滤波后的PD控制方案的集成，使我们能够拥有完整的三维实时MIMO控制器，具有振动抑制能力和对系统不确定性的鲁棒性。本文还提出了基于多体公式的具有内部液体晃动的通用挠性航天器的精确动力学模型的开发。所提出的基于波的控制实现方式允许在稳态指向中管理三维姿态动力学，而无需在单独的身体轴之间进行交叉耦合。为了克服这一限制，本文提出了基于波的控制与滤波后的PD控制方案的集成，使我们能够拥有完整的三维实时MIMO控制器，具有振动抑制能力和对系统不确定性的鲁棒性。本文还提出了基于多体公式的具有内部液体晃动的通用挠性航天器的精确动力学模型的开发。使我们能够拥有完整的三维实时MIMO控制器，并具有振动抑制功能和对系统不确定性的鲁棒性。本文还提出了基于多体公式的具有内部液体晃动的通用挠性航天器的精确动力学模型的开发。使我们能够拥有完整的三维实时MIMO控制器，并具有振动抑制功能和对系统不确定性的鲁棒性。本文还提出了基于多体公式的具有内部液体晃动的通用挠性航天器的精确动力学模型的开发。