电光与控制
電光與控製
전광여공제
ELECTRONICS OPTICS & CONTROL
2013年
1期
49-55
,共7页
双框架控制力矩陀螺%敏捷卫星%姿态/角动量姿态联合控制器
雙框架控製力矩陀螺%敏捷衛星%姿態/角動量姿態聯閤控製器
쌍광가공제력구타라%민첩위성%자태/각동량자태연합공제기
研究了采用双框架控制力矩陀螺(Double Gimbaled Control Momentum Gyroscope,DGCMG)的敏捷卫星姿态/角动量联合控制问题,针对DGCMG的饱和奇异问题,提出了基于Lyapunov的姿态/角动量联合控制方法.首先,建立了采用两个平行构型DGCMG的卫星姿态动力学模型,然后根据陀螺的力矩方程,通过可视化分析得出该构型只有内部隐奇异和饱和奇异两类奇异.隐奇异可以通过操纵律进行避免,而饱和奇异只能通过卸载方式来解决.为了避免采用推力器或磁力矩器等卸载方式带来的问题,设计了连续管理角动量的姿态/角动量联合控制器.此外,为了缩短系统的稳定时间,采用Sigmoid函数对控制器的参数选取进行了改进.该控制器完成敏捷卫星快速机动快速稳定任务的同时,还能连续调节角动量,达到姿态控制和角动量管理的折中.数值仿真结果验证了控制器的有效性.
研究瞭採用雙框架控製力矩陀螺(Double Gimbaled Control Momentum Gyroscope,DGCMG)的敏捷衛星姿態/角動量聯閤控製問題,針對DGCMG的飽和奇異問題,提齣瞭基于Lyapunov的姿態/角動量聯閤控製方法.首先,建立瞭採用兩箇平行構型DGCMG的衛星姿態動力學模型,然後根據陀螺的力矩方程,通過可視化分析得齣該構型隻有內部隱奇異和飽和奇異兩類奇異.隱奇異可以通過操縱律進行避免,而飽和奇異隻能通過卸載方式來解決.為瞭避免採用推力器或磁力矩器等卸載方式帶來的問題,設計瞭連續管理角動量的姿態/角動量聯閤控製器.此外,為瞭縮短繫統的穩定時間,採用Sigmoid函數對控製器的參數選取進行瞭改進.該控製器完成敏捷衛星快速機動快速穩定任務的同時,還能連續調節角動量,達到姿態控製和角動量管理的摺中.數值倣真結果驗證瞭控製器的有效性.
연구료채용쌍광가공제력구타라(Double Gimbaled Control Momentum Gyroscope,DGCMG)적민첩위성자태/각동량연합공제문제,침대DGCMG적포화기이문제,제출료기우Lyapunov적자태/각동량연합공제방법.수선,건립료채용량개평행구형DGCMG적위성자태동역학모형,연후근거타라적력구방정,통과가시화분석득출해구형지유내부은기이화포화기이량류기이.은기이가이통과조종률진행피면,이포화기이지능통과사재방식래해결.위료피면채용추력기혹자력구기등사재방식대래적문제,설계료련속관리각동량적자태/각동량연합공제기.차외,위료축단계통적은정시간,채용Sigmoid함수대공제기적삼수선취진행료개진.해공제기완성민첩위성쾌속궤동쾌속은정임무적동시,환능련속조절각동량,체도자태공제화각동량관리적절중.수치방진결과험증료공제기적유효성.
