One of the simplest and most popular methods to design a model-based controller for a nonlinear dynamic system is to apply linear control theories to the linearized model of the nonlinear system. For linearization, first-order Taylor series expansion is a straightforward and widely used method. Although the related linearization method is fairly simple, unfortunately, it causes an error in the linearized model, especially in highly nonlinear systems. Different strategies have been proposed to increase the robustness of linearization-based control methods against the linearization error. All of the methods somehow look at the linearization error as uncertainty or disturbance, which has to be rejected. Generally speaking, the lack of the linearization technique reduces the quality of control. One area in which quality and simplicity of control can be necessary is spacecraft attitude control. For the purpose of spacecraft attitude control, this paper improves a well-known trajectory linearization control (TLC) method as a simple and practical nonlinear trajectory tracking control method using an error-less, fine linearization technique. The modified TLC is then used to develop a control law for spacecraft attitude control with only three tunable control parameters and an approximation of the spacecraft inertia matrix. Finally, due to the elimination of uncertainty caused by the linearization error, in a simple way, the novel attitude controller leads to better performance in comparison with the traditional method. The superiority of the new approach is illustrated in numerical simulations.

为非线性动态系统设计基于模型的控制器的最简单和最流行的方法之一是将线性控制理论应用于非线性系统的线性化模型。对于线性化，一阶泰勒级数展开是一种直接且广泛使用的方法。虽然相关的线性化方法相当简单，但不幸的是，它会导致线性化模型出现误差，尤其是在高度非线性的系统中。已经提出了不同的策略来提高基于线性化的控制方法对线性化误差的鲁棒性。所有方法都以某种方式将线性化误差视为不确定性或干扰，必须予以拒绝。一般来说，缺乏线性化技术会降低控制质量。需要质量和简单控制的领域之一是航天器姿态控制。以航天器姿态控制为目的，本文将著名的轨迹线性化控制（TLC）方法改进为一种简单实用的非线性轨迹跟踪控制方法，采用无误差、精细的线性化技术。然后使用修改后的 TLC 开发航天器姿态控制的控制律，只有三个可调控制参数和航天器惯性矩阵的近似值。最后，由于消除了线性化误差引起的不确定性，与传统方法相比，新的姿态控制器以简单的方式获得了更好的性能。数值模拟说明了新方法的优越性。以航天器姿态控制为目的，本文将著名的轨迹线性化控制（TLC）方法改进为一种简单实用的非线性轨迹跟踪控制方法，采用无误差、精细的线性化技术。然后使用修改后的 TLC 开发航天器姿态控制的控制律，只有三个可调控制参数和航天器惯性矩阵的近似值。最后，由于消除了线性化误差引起的不确定性，与传统方法相比，新的姿态控制器以简单的方式获得了更好的性能。数值模拟说明了新方法的优越性。以航天器姿态控制为目的，本文将著名的轨迹线性化控制（TLC）方法改进为一种简单实用的非线性轨迹跟踪控制方法，采用无误差、精细的线性化技术。然后使用修改后的 TLC 开发航天器姿态控制的控制律，只有三个可调控制参数和航天器惯性矩阵的近似值。最后，由于消除了线性化误差引起的不确定性，与传统方法相比，新的姿态控制器以简单的方式获得了更好的性能。数值模拟说明了新方法的优越性。本文改进了众所周知的轨迹线性化控制 (TLC) 方法，将其作为一种简单实用的非线性轨迹跟踪控制方法，使用无误差的精细线性化技术。然后使用修改后的 TLC 开发航天器姿态控制的控制律，只有三个可调控制参数和航天器惯性矩阵的近似值。最后，由于消除了线性化误差引起的不确定性，与传统方法相比，新的姿态控制器以简单的方式获得了更好的性能。数值模拟说明了新方法的优越性。本文改进了众所周知的轨迹线性化控制 (TLC) 方法，将其作为一种简单实用的非线性轨迹跟踪控制方法，使用无误差的精细线性化技术。然后使用修改后的 TLC 开发航天器姿态控制的控制律，只有三个可调控制参数和航天器惯性矩阵的近似值。最后，由于消除了线性化误差引起的不确定性，与传统方法相比，新的姿态控制器以简单的方式获得了更好的性能。数值模拟说明了新方法的优越性。然后使用修改后的 TLC 开发航天器姿态控制的控制律，只有三个可调控制参数和航天器惯性矩阵的近似值。最后，由于消除了线性化误差引起的不确定性，与传统方法相比，新的姿态控制器以简单的方式获得了更好的性能。数值模拟说明了新方法的优越性。然后使用修改后的 TLC 开发航天器姿态控制的控制律，只有三个可调控制参数和航天器惯性矩阵的近似值。最后，由于消除了线性化误差引起的不确定性，与传统方法相比，新的姿态控制器以简单的方式获得了更好的性能。数值模拟说明了新方法的优越性。