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3 机动路径规划研究现状
快速姿态机动要求在两个姿态之间机动的时间要尽可能短，并且附件振动要尽可能小。但是航天器的刚体运动会和挠性振动互相影响、互相作用，这就使得对它的姿态控制与振动抑制的研究有很大挑战[21]。文献[22]给出了实施在美国探测器Clementine上的bang-coast-bang(为方便起见，文中简称BCB)路径规划。它考虑到实际系统会限制转速和控制力矩的情况，把机动过程中角加速度轨迹分为加速段、匀速段和减速段三部分，加速部分和减速部分的角加速度大小相等、方向相反，中间匀速部分角加速度为常值零。在该路径规划下，系统能够实现响应的快速性，但其控制精度还有待提高。Wei等[23]证明了该方案的稳定性。William等[24]设计了时间优化-零振动（TO-ZV）的规划方法，寻找最佳切换时间，从而达到零振动控制，然而这种方法对系统参数不确定性的鲁棒性较差。文献[25]设计了基于S型角速度轨迹的路径规划方法来解决航天器在轨运行时的角加速度不连续的问题，另外还通过多目标优化算法寻找到S函数的有效参数，使系统需要满足的各种性能指标都得到兼顾，从而给出了机动的最优路径。Cui等[26]基于改进的傅立叶函数设计了一种路径规划算法，该算法可以有效缩短机动的时间，通过跟踪反馈控制器获取稳定性。Hirata等[27]设计了在姿态角的几何约束点处的路径规划方法。利用加速度和姿态角之间的关系，通过参数向量及优化指令来表征参考路径。