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采用框架角受限控制力矩陀螺的航天器姿态机动控制
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:《航空学报》
  • 时间:0
  • 分类:V488.22[航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨150001, [2]上海微系统与信息技术研究所,上海200050
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(60774062);哈尔滨工业大学优秀青年教师培养计划(HITQNJS2008006);哈尔滨市科技创新人才研究专项资金(2010RFQXG029);2010年CAST创新基金
中文摘要:

以框架角受限的金字塔构型控制力矩陀螺(CMG)为执行机构,研究了航天器欧拉姿态机动控制问题。考虑控制力矩及航天器角速度约束等因素,对已有的姿态机动控制律进行了改进,使其能实现绕欧拉轴的大角度姿态机动。同时考虑力矩陀螺框架角受限情况,通过适当加入空转指令对框架角进行重构,设计了复合控制形式的控制力矩陀螺操纵律,并通过过渡域对切换过程进行削抖。数值仿真表明,所设计的复合控制操纵律能有效通过框架角重构发挥控制力矩陀螺控制能力,且姿态机动控制律能保证系统的欧拉旋转。

英文摘要:

This paper deals with the eigenaxis attitude maneuver of a spacecraft actuated by a control moment gyroscope (CMG) with gimbal angle constraints. Taking into consideration such as constraints actuator saturation and slew rate of spacecraft, some modifications are made to the previous attitude maneuver algorithm to ensure it can perform large angle eigenaxis maneuver. By introducing the proper magnitude of null motion to recombine the gimbal angles, a composite control steering logic is proposed for the CMG system with gimbal angle constraints, and a transform domain is also devised to elim- inate chattering. Numerical simulations show that the proposed composite control steering logic can effectively utilize the control capacity of a CMG by recombining gimbal angles, and, combined with the attitude maneuver algorithm, realize eigenaxis rotation.

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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