位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于机械飞轮干扰补偿的小卫星自适应滑模变结构姿态控制
  • ISSN号:1006-3242
  • 期刊名称:航天控制
  • 时间:2013.2.2
  • 页码:51-57
  • 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]北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191, [2]惯性技术重点实验室,北京100191, [3]新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金(61074183)
  • 相关项目:基于磁悬浮飞轮的卫星干扰建模及复合分层姿控方法研究
中文摘要:

针对机械飞轮内干扰可能导致小卫星姿态控制系统性能下降问题,提出了一种加入机械飞轮干扰补偿的自适应滑模变结构姿态控制方法。本文针对基于机械飞轮的三轴稳定卫星姿态控制系统,首先建立系统详细的数学模型,包括基于机械飞轮的三轴稳定卫星姿态动力学方程和机械飞轮控制系统模型,然后针对此系统设计了一种基于机械飞轮干扰补偿的自适应滑模变结构控制器,其中通过设计一种状态观测器得到机械飞轮摩擦干扰的估计值,用于对机械飞轮摩擦干扰的补偿,并通过Lyapunov定理证明了此控制律能保证系统的渐近稳定性。最后仿真结果显示,此方法缩短了飞轮转速过零时间,降低了最大的姿态扰动量且提高了卫星姿态控制的精度和稳定度。

英文摘要:

An adaptive sliding mode control law with disturbance compensation is proposed for small satellite attitude control system to overcome the deterioration of performance under mechanical flywheel disturbance. According to the small 3-axis stabilization satellite attitude control system with mechanical flywheels as actuators, the dynamic model of the system is firstly given, including attitude dynamic equations of a satellite with mechanical flywheels and the mechanical flywheels control system model. Secondly, an adaptive sliding mode control law which takes wheel disturbances into account is given and state observer is used to estimate wheels friction disturbance for compensation. The stability of the system is proven by using Lyapunov theorem. Finally, the simulation results show that this method shortens flywheel speed zero-crossing time, decreases the largest attitude disturbance value and effectively improves attitude control accuracy and stability.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《航天控制》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:
  • 主办单位:北京航天自动控制研究所
  • 主编:齐春棠
  • 地址:北京142信箱402分箱
  • 邮编:100854
  • 邮箱:
  • 电话:010-68388585 68762264
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-3242
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1989/V
  • 邮发代号:80-338
  • 获奖情况:
  • 1987年航天系统科技期刊第二次评比中,被评为优秀...,1990年航天系统科技期刊第三次评比中,被评为优秀...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,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:4120