首页 期刊 宇航学报 采用单框架控制力矩陀螺和动量轮的航天器姿态跟踪控制研究 【正文】

采用单框架控制力矩陀螺和动量轮的航天器姿态跟踪控制研究

作者:金磊 徐世杰 北京航空航天大学宇航学院 北京100083
控制力矩陀螺   动量轮   姿态跟踪   奇异  

摘要:研究利用单框架控制力矩陀螺(SGCMGs)和动量轮(MWs)组成的混合执行机构,完成航天器的姿态跟踪控制。由于现有的奇异避免操纵律无法保证SGCMGs的完全可控,而且无法精确地输出指令力矩,本文提出一种SGCMGs&MWs的混合执行机构方案。首先建立了带有混合执行机构的系统动力学模型,并基于此模型设计了姿态跟踪控制律。然后利用奇异值分解的方法将指令控制力矩进行分解,并分别分配给SGCMGs和MWs,从而当SGCMGs接近奇异时,使MWs输出沿奇异方向的指令力矩。在完成指令力矩分配后再分别设计SGCMGs和MWs的操纵律。数值仿真结果表明,利用此混合执行机构能够实现力矩的准确输出,并且SGCMGs在奇异时仍然可控,从而验证了所设计操纵律的有效性及此方案的可行性。

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