该文首先系统地总结了国内外反作用轮方面的研究工作,详细介绍了引起反作用轮扰动的原因及其对航天器产生的影响.然后根据反作用轮扰动的谐波特性,基于反作用轮扰动力(力矩)与其转速平方成比例的假设,利用参数辨识的方法建立了反作用轮扰动的实验模型.由于采用传统的振幅谱法计算幅值系数时,误差较大,为此该文采用了能量补偿法,使幅值系数的辨识精度大大提高.实验模型反映了反作用轮的谐波扰动,但没有反映出反作用轮的结构模态与谐波之间的相互影响.该文基于非平衡旋转飞轮的物理特性,利用拉格朗日动力学原理,建立了反作用轮扰动的解析动力学模型.解析模型既反映了反作用轮的柔性模态,同时也反映了反作用轮的基波特性.该文综合实验模型贴近工作环境的特点和解析模型符合动力学特性的特点,给出了解析扩展模型.将实验模型中的高次谐波引人到了解析模型中,建立了反作用轮扰动的解析扩展模型,该模型既反映了反作用轮的谐波特性,同时也反映了反作用轮的结构模态,从而更准确地反映了反作用轮的扰动特性.