载人航天
載人航天
재인항천
MANNED SPACEFLIGHT
2012年
5期
19-23
,共5页
控制力矩陀螺%框架系统%复合控制%前馈控制
控製力矩陀螺%框架繫統%複閤控製%前饋控製
공제력구타라%광가계통%복합공제%전궤공제
Control Moment Gyro%Gimbal System%Complex Control%Feed-Forward Control
控制力矩陀螺(CMG)是大型航天器姿态控制的关键执行机构,控制力矩陀螺框架系统的控制精度是影响其输出力矩精度的重要因素。为满足框架系统的恒速控制精度和随动控制精度,采用反馈控制与前馈控制相结合的复合控制方法;建立了采用永磁同步电机的框架系统动力学模型,采用矢量控制方法及高精度的角位置和角速度反馈控制有效地提高了恒速控制精度,根据系统传递函数设计了前馈控制器,有效地提高了随动控制精度。实验结果显示:100°/s恒速控制精度为0.0012,10sin(6πt)°/s正弦随动控制的幅值相对误差为0.18dB,相位差为8°,很好地满足了控制力矩陀螺的高精度输出力矩需求。
控製力矩陀螺(CMG)是大型航天器姿態控製的關鍵執行機構,控製力矩陀螺框架繫統的控製精度是影響其輸齣力矩精度的重要因素。為滿足框架繫統的恆速控製精度和隨動控製精度,採用反饋控製與前饋控製相結閤的複閤控製方法;建立瞭採用永磁同步電機的框架繫統動力學模型,採用矢量控製方法及高精度的角位置和角速度反饋控製有效地提高瞭恆速控製精度,根據繫統傳遞函數設計瞭前饋控製器,有效地提高瞭隨動控製精度。實驗結果顯示:100°/s恆速控製精度為0.0012,10sin(6πt)°/s正絃隨動控製的幅值相對誤差為0.18dB,相位差為8°,很好地滿足瞭控製力矩陀螺的高精度輸齣力矩需求。
공제력구타라(CMG)시대형항천기자태공제적관건집행궤구,공제력구타라광가계통적공제정도시영향기수출력구정도적중요인소。위만족광가계통적항속공제정도화수동공제정도,채용반궤공제여전궤공제상결합적복합공제방법;건립료채용영자동보전궤적광가계통동역학모형,채용시량공제방법급고정도적각위치화각속도반궤공제유효지제고료항속공제정도,근거계통전체함수설계료전궤공제기,유효지제고료수동공제정도。실험결과현시:100°/s항속공제정도위0.0012,10sin(6πt)°/s정현수동공제적폭치상대오차위0.18dB,상위차위8°,흔호지만족료공제력구타라적고정도수출력구수구。
Control moment gyro (CMG) is a key attitude control actuator of large spacecraft. The precision of the CMG gimbal system is a main factor affecting its output torque accuracy. In order to satisfy the high precision requirement of CMG gimbal system at invariable and variable velocity, a complex control method consists of feed-back and feed-forward is adopted. A dynamic model of CMG gimbal system with permanent magnet synchronous motor is set up, with invariable velocity control precision improved by vector control and high precision angular position and velocity feed-back control, and viable velocity control precision improved by feed-foward control. Experiment results show the control precision of 10°/s is 0.0012, and when the gimbal system tracks a 10sin(6πt)°/s sine given velocity, the relative amplitude error is 0.18dB and the phase error is 8°. The control performances satisfy the demands of high precision CMG output torque precision.