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La littérature récente sur les manœuvres de rotation des engins spatiaux repose sur deux techniques pour prendre en compte les effets non linéaires : les commandes de couple sous-optimales sont soit générées par des techniques de continuation à partir de lois en boucle ouverte découlant du Principe du Maximum de Pontryagin, soit obtenues par troncature polynomiale des lois de rétroaction analytiques découlant du Principe d'Optimalité de Bellman. La correction pour la sous-optimalité et les perturbations non modélisées doit ensuite être effectuée en ligne sur la base d'une approximation variable dans le temps de la dynamique de l'erreur le long de la trajectoire d'état nominale*. Dans cet article, il est montré comment la génération de commandes exactes et le suivi peuvent être obtenus par des méthodes linéaires standard grâce à la construction préalable de transformations de coordonnées non linéaires accompagnées de rétroaction non linéaire. Les équations de mouvement non linéaires d'un engin spatial contrôlé par des roues de réaction internes sont alors transformées en trois doubles intégrateurs découplés, pilotés par des commandes d'accélération dans l'espace des paramètres d'attitude. Les spécifications de manœuvre sont ensuite transformées en la représentation linéaire équivalente ainsi obtenue, et codifiées en problèmes de contrôle optimal linéaire ou de planification de trajectoire avec des solutions exactes, qui sont ensuite transformés à nouveau. De plus, la correction des perturbations peut également être effectuée dans la représentation linéaire transformée, rendant la planification des gains inutile. La mise en œuvre matérielle et logicielle des transformations linéarisantes est discutée, et des résultats de simulation corroborants sont présentés.
Thomas A. Dwyer (Sat,) a étudié cette question.