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针对预警卫星系统所具有的建模不确定性与干扰不确定性，为了实现凝视相机对战术弹道导弹的快速、高精度自动跟踪指向控制，设计了具有鲁棒稳定性的星体姿态与相机跟踪指向的复合控制系统。先利用拉格朗日法建立了预警卫星系统的动力学模型，在研究凝视相机对战术弹道导弹跟踪规律的基础上，运用H∞回路成形理论设计了星体姿态和相机跟踪指向的复合控制器，并利用μ分析方法研究了控制器的鲁棒稳定性。数学仿真表明，所设计的H∞回路成形控制器不仅具有鲁棒稳定性，而且控制精度、控制效率都高。