光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
Optics and Precision Engineering
2015年
9期
2553-2561
,共9页
王梦赑%张高飞%尤政%田宁
王夢赑%張高飛%尤政%田寧
왕몽비%장고비%우정%전저
小卫星%姿态控制%微动量轮%滑模控制%仿真计算%样机实验
小衛星%姿態控製%微動量輪%滑模控製%倣真計算%樣機實驗
소위성%자태공제%미동량륜%활모공제%방진계산%양궤실험
micro-satellite%attitude control%micro-momentum wheel%sliding mode control%simulation and calculation%prototype experiment
基于滑模变结构算法研究了小卫星微动量轮的精确控制.在系统整体控制框架的基础上,对微动量轮动力学模型进行了分析;结合理想模型引入纹波电压、摩擦系数不确定性、扰动力矩等干扰因素,完善了微动量轮动力学模型.设计了等效滑模变结构控制算法,并对控制率参数进行了仿真优化.通过MATLAB仿真,对比分析了滑模变结构控制和常规PI控制在转速控制和力矩控制两种模式下的特性.最后,实验设计了微动量轮样机.仿真结果表明:基于滑模变结构控制的微动量轮转速控制精度达到±0.5 r/min,从o加速到2 000 r/min的时间为18s,均明显优于PI控制.实验结果表明:利用滑模变结构控制的微动量轮转速控制精度达到±0.9 r/min,从o加速到2 000 r/min的时间为26s.上述结果显示:利用滑模变结构控制算法可以有效克服微动量轮控制中的干扰因素,提高转速控制精度和输出力矩稳定度,缩短转速变化响应时间.
基于滑模變結構算法研究瞭小衛星微動量輪的精確控製.在繫統整體控製框架的基礎上,對微動量輪動力學模型進行瞭分析;結閤理想模型引入紋波電壓、摩抆繫數不確定性、擾動力矩等榦擾因素,完善瞭微動量輪動力學模型.設計瞭等效滑模變結構控製算法,併對控製率參數進行瞭倣真優化.通過MATLAB倣真,對比分析瞭滑模變結構控製和常規PI控製在轉速控製和力矩控製兩種模式下的特性.最後,實驗設計瞭微動量輪樣機.倣真結果錶明:基于滑模變結構控製的微動量輪轉速控製精度達到±0.5 r/min,從o加速到2 000 r/min的時間為18s,均明顯優于PI控製.實驗結果錶明:利用滑模變結構控製的微動量輪轉速控製精度達到±0.9 r/min,從o加速到2 000 r/min的時間為26s.上述結果顯示:利用滑模變結構控製算法可以有效剋服微動量輪控製中的榦擾因素,提高轉速控製精度和輸齣力矩穩定度,縮短轉速變化響應時間.
기우활모변결구산법연구료소위성미동량륜적정학공제.재계통정체공제광가적기출상,대미동량륜동역학모형진행료분석;결합이상모형인입문파전압、마찰계수불학정성、우동력구등간우인소,완선료미동량륜동역학모형.설계료등효활모변결구공제산법,병대공제솔삼수진행료방진우화.통과MATLAB방진,대비분석료활모변결구공제화상규PI공제재전속공제화력구공제량충모식하적특성.최후,실험설계료미동량륜양궤.방진결과표명:기우활모변결구공제적미동량륜전속공제정도체도±0.5 r/min,종o가속도2 000 r/min적시간위18s,균명현우우PI공제.실험결과표명:이용활모변결구공제적미동량륜전속공제정도체도±0.9 r/min,종o가속도2 000 r/min적시간위26s.상술결과현시:이용활모변결구공제산법가이유효극복미동량륜공제중적간우인소,제고전속공제정도화수출력구은정도,축단전속변화향응시간.