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过驱动轮控卫星的动态控制分配方法
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:《航空学报》
  • 时间:0
  • 分类:V448.22[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学卫星技术研究所,黑龙江哈尔滨150080, [2]上海市空间智能控制技术重点实验室,上海200233
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(60704020);高等学校博士学科专项科研基金(20070213068)
中文摘要:

反作用飞轮在卫星姿态控制中具有重要作用,配置3个以上飞轮的卫星构成一类过驱动系统,能够提高姿态控制系统的可靠性。针对期望控制力矩到冗余飞轮的指令分配问题,提出了一种基于伪逆法的动态控制分配方法,并针对传统伪逆法难以考虑飞轮最大力矩等物理约束问题,采用零空间方法对传统伪逆法给出的分配结果进行了修正。基于稳定控制模式下姿态变化平稳性假设,在分配问题中增加飞轮输出力矩的最大变化量约束,能够有效抑制姿态控制中敏感器噪声影响,剔除敏感器野值,提高了卫星姿态控制精度。最后对本文提出的修正伪逆法及降低敏感器噪声和野值剔除效果等进行了数学仿真验证,结果表明了上述方法的可行性和有效性。

英文摘要:

The reaction wheels play an important role in shaping satellite attitude command. To ensure the reliability of sat- ellite in orbit, the reaction wheels are often overactuated with more than three reaction wheels. Therefore, dynamic control allocation method based on pseudo-inverse method distributing the desired control command among the reaction wheels is proposed. But for controls constrained to operational limits, the pseudo-inverse approach yields admissible control deflec- tions for only a small portion of the set of attainable moments. So a null-space method is used to modify the results. Under the assumption that the attitude changes smoothly when satellite is stabilized, the minimum-torque dynamic control allocation can remove the unexpected signals and reduce noise effect in attitude control by limiting the differences between current val- ue and one-step previous value. In this way, the precision of attitude control system is improved. Finally, the proposed dy- namic control allocation method is tested in removing undesired signals and reducing noise effects. The method is proved to be feasible and effective after simulation.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676