matlab卫星姿态控制系统-采用飞轮PID控制

简单的卫星姿态控制系统，采用基于飞轮的PID控制，动力学方程参考《航天器姿态动力学与控制》，使用了两种编程方式，m文件与Simulink+S函数，适合初学者学习与改进。

clearclc
%% 转动惯量
global Ix Iy Iz If
Ix=264;Iy=264;Iz=28;If=0.5;
%% 轨道高度与质心系转速
global miu Ro Wo
miu = 398600.44;Ro = 7000;Wo = sqrt（miu/Ro）/Ro;
%% 期望姿态
global r2d Etheta1 Etheta2 Etheta3
r2d=57.3;
Etheta1=50/r2d;  Etheta2=10/r2d;  Etheta3=-10/r2d;
%% PID参数
global kp1 kd1 kp2 kd2 kp3 kd3
kp1=4000; kd1=4000; kp2=9500; kd2=9500; kp3=8000; kd3=8000;
%% 初值
theta1=10/r2d;  theta2=20/r2d;  theta3=-30/r2d;
w1=10/r2d;      w2=20/r2d;      w3=-30/r2d;
stateInit0=[theta1;theta2;theta3;w1;w2;w3];
stateInit=[theta1;theta2;theta3;w1;w2;w3;0;0;0];
tspan = [0.01:0.01:20];
[mn] = size（tspan）;

%% 无控制
[tstateout]=ode45（‘staoutcontl‘tspanstateInit0）;
stateout = transout（stateoutn）;
th1out=stateout（:1）; th2out=stateout（:2）; th3out=stateout（:3）;
w1out=stateout（:4）;  w2out=stateout（:5）;  w3out=stateout（:6）;

figure（1）subplot（211）
plot（tth1out*r2d‘r:‘tth2out*r2d‘k--‘tth3out*r2d‘linewidth‘2）
xlabel（‘time（s）‘）ylabel（‘姿态角（deg）‘）title（‘质心坐标系‘）;
legend（‘\theta_1‘‘\theta_2‘‘\theta_3‘）grid on
subplot（212）
plot（tw1out*r2dtw2out*r2dtw3out*r2d‘linewidth‘2）
legend（‘\omega_1‘‘\omega_2‘‘\omega_3‘）grid on
xlabel（‘time（s）‘）ylabel（‘角速率（deg/s）‘）

%% PID控制
[tstateout]=ode45（‘stacontrol_feilun‘tspanstateInit）;
th1out=stateout（:1）; th2out=stateout（:2）; th3out=stateout（:3）;
w1out=stateout（:4）;  w2out=stateout（:5）;  w3out=stateout（:6）;
omig1=stateout（:7）;  omig2=stateout（:8）;  omig3=stateout（:9）;
figure（2）subplot（211）
plot（tth1out*r2d‘r:‘tth2out*r2d‘k--‘tth3out*r2d‘linewidth‘2）
xlabel（‘time（s）‘）ylabel（‘姿态角（deg）‘）title（‘质心坐标系（未控制）‘）;
legend（‘\theta_1‘‘\theta_2‘‘\theta_3‘）grid on
subplot（212）
plot（tw1out*r2dtw2out*r2dtw3out*r2d‘linewidth‘2）
legend（‘\omega_1‘‘\omega_2‘‘\omega_3‘）grid on
xlabel（‘time（s）‘）ylabel（‘角速率（deg/s）‘）
figure（3）
plot（tomig1*r2d/360‘r:‘tomig2*r2d/360‘k--‘tomig3*r2d/360‘linewidth‘2）
xlabel（‘time（s）‘）ylabel（‘角速度（n/s）‘）title（‘飞轮角速度‘）;
legend（‘\theta_1‘‘\theta_2‘‘\theta_3‘）grid on

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----
     目录           0  2018-12-09 20:28  卫星姿态控制\
     目录           0  2018-12-09 20:39  卫星姿态控制\m文件编写\
     文件        2108  2018-12-09 20:40  卫星姿态控制\m文件编写\altituteconl_feilun.m
     文件        1561  2018-12-09 15:33  卫星姿态控制\m文件编写\stacontrol_feilun.m
     文件         563  2018-12-07 12:39  卫星姿态控制\m文件编写\staoutcontl.m
     文件         844  2018-12-07 19:35  卫星姿态控制\m文件编写\transout.m
     目录           0  2018-12-09 20:41  卫星姿态控制\S函数与simulink编写\
     文件        5020  2018-12-09 16:35  卫星姿态控制\S函数与simulink编写\Dynamics_withwheel.m
     文件       17707  2018-12-09 20:41  卫星姿态控制\S函数与simulink编写\myAtticont.slx
     文件        2842  2018-12-09 20:36  卫星姿态控制\S函数与simulink编写\wheelcontroller.m