本文關(guān)鍵詞：考慮飛輪動(dòng)態(tài)特性的衛(wèi)星平臺(tái)控制策略與成像性能分析　出處：《北京理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 摩擦 靜動(dòng)不平衡 振動(dòng) 自抗擾控制 模糊自抗擾控制 調(diào)制傳遞函數(shù)

【摘要】：航天光學(xué)遙感衛(wèi)星在拍照過程中,衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)會(huì)使曝光時(shí)間內(nèi)拍攝物影像與感光介質(zhì)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生像移,從而導(dǎo)致成像模糊。因此如何實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星平臺(tái)的高精度高穩(wěn)定控制以及建立合理有效的成像性能分析評(píng)價(jià)指標(biāo)具有實(shí)際的工程指導(dǎo)意義。本文在此背景下,首先對(duì)帶有撓性附件的衛(wèi)星平臺(tái)建立了基于Kane方法的動(dòng)力學(xué)模型,并且考慮了角動(dòng)量裝置反作用飛輪在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的摩擦效應(yīng)和靜動(dòng)不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)現(xiàn)象。建立的飛輪摩擦模型,分別對(duì)比了Stribeck靜態(tài)模型、Dahl動(dòng)態(tài)模型和LuGre動(dòng)態(tài)模型的動(dòng)態(tài)特性,本文采用LuGre模型能更加全面描述實(shí)際的摩擦行為。靜動(dòng)不平衡采用等效質(zhì)量塊的方法,描述了不平衡力矩振動(dòng)頻率與飛輪轉(zhuǎn)速相關(guān)。其次對(duì)帶有飛輪的衛(wèi)星平臺(tái)設(shè)計(jì)了不依賴系統(tǒng)精確建模參數(shù)的強(qiáng)魯棒性的自抗擾控制器,通過跟蹤微分器(TD)、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO)及非線性狀態(tài)誤差反饋控制律(NLSEF)分別實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的快速無超調(diào)跟蹤、干擾的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償及控制力矩的輸出。同時(shí)為了改善控制增益參數(shù),借鑒了模糊控制思想,提出了模糊整定的方法。并且實(shí)驗(yàn)仿真給出了改進(jìn)前后的對(duì)比,驗(yàn)證了模糊整定具有更好的控制效果。最后將調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)作為光學(xué)載荷成像性能分析指標(biāo),理論分析了橫向振動(dòng)對(duì)MTF的影響。仿真給出了衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)對(duì)成像系統(tǒng)的像移和MTF性能影響分析,得出模糊自抗擾控制(FADRC)具有更好的成像性能的結(jié)論。
[Abstract]:In the process of taking pictures of space optical remote sensing satellite, the vibration of the satellite platform will cause the relative motion between the image and the photosensitive medium during the exposure time, resulting in the image shift. Therefore, how to achieve high precision and high stability control of satellite platform and establish reasonable and effective imaging performance analysis evaluation index has practical engineering significance. Firstly, a dynamic model based on Kane method is established for the satellite platform with flexible appendages. The friction effect of the reaction flywheel of angular momentum device and the vibration phenomenon caused by static and dynamic imbalance are considered. The friction model of flywheel is established and the Stribeck static model is compared respectively. The dynamic characteristics of Dahl dynamic model and LuGre dynamic model are discussed in this paper. In this paper, the LuGre model is used to describe the actual friction behavior more comprehensively, and the equivalent mass block method is used in the static and dynamic unbalance. The unbalance moment vibration frequency is related to the speed of the flywheel. Secondly, an active disturbance rejection controller is designed for the satellite platform with flywheel, which does not depend on the precise modeling parameters of the system. Tracking signal without overshoot is realized by tracking differentiator, extended state observer (ESO) and nonlinear state error feedback control law (NLSEF). The dynamic compensation of disturbance and the output of control torque. In order to improve the control gain parameters, the fuzzy tuning method is put forward in order to improve the control gain parameters, and the comparison before and after the improvement is given in the experimental simulation. Finally, the modulation transfer function (MTF) is used as the optical load imaging performance analysis index. The influence of lateral vibration on MTF is analyzed theoretically, and the influence of satellite platform vibration on image shift and MTF performance of imaging system is analyzed by simulation. It is concluded that FADRC has better imaging performance.
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V448.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 潤(rùn)雨;;波蘭公共廣播機(jī)構(gòu)計(jì)劃推出第四個(gè)衛(wèi)星平臺(tái)[J];衛(wèi)星電視與寬帶多媒體;2007年09期

2 王余濤;;浩瀚天宇中的“歐洲之星”——“歐洲星”系列衛(wèi)星平臺(tái)發(fā)展簡(jiǎn)述[J];國(guó)際太空;2012年11期

3 朋吉碧;;新型多用途衛(wèi)星平臺(tái)[J];國(guó)外空間動(dòng)態(tài);1984年04期

4 江泰;通信衛(wèi)星平臺(tái)的可靠性與航天保險(xiǎn)[J];中國(guó)航天;2003年08期

5 張照炎;歐洲大型通信衛(wèi)星平臺(tái)——“阿爾法艙”進(jìn)入研制階段[J];國(guó)際太空;2005年02期

6 冶元菲;呂楠;黃獻(xiàn)龍;陳曉;;先進(jìn)電子信息系統(tǒng)在通信衛(wèi)星平臺(tái)中的應(yīng)用[J];空間控制技術(shù)與應(yīng)用;2011年01期

7 國(guó)太;;全球商業(yè)通信衛(wèi)星平臺(tái)簡(jiǎn)析[J];國(guó)際太空;2012年11期

8 燁希;;空間客車-4000衛(wèi)星平臺(tái)及應(yīng)用[J];國(guó)際太空;2012年11期

9 國(guó)太;;俄羅斯通信衛(wèi)星平臺(tái)一瞥[J];國(guó)際太空;2012年11期

10 劉軍;;臻于至善的東方紅四號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)[J];衛(wèi)星電視與寬帶多媒體;2013年15期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 王平;;利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)播平臺(tái)實(shí)現(xiàn)同步播出[A];中國(guó)新聞技術(shù)工作者聯(lián)合會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下篇）[C];2011年

2 龐之浩;;當(dāng)代中國(guó)航天器的發(fā)展[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)第七次學(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)議手冊(cè)及文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前8條

1 許紅英 陳菲;法國(guó)將與巴西合作研發(fā)衛(wèi)星平臺(tái)[N];中國(guó)航天報(bào);2009年

2 董愛波;俄法聯(lián)合研制新型衛(wèi)星平臺(tái)[N];人民日?qǐng)?bào);2007年

3 程剛;俄羅斯制造出小衛(wèi)星通用平臺(tái)[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

4 李 遷;我國(guó)將實(shí)現(xiàn)整星出口零突破[N];大眾科技報(bào);2005年

5 張毅;我國(guó)衛(wèi)星整星出口將實(shí)現(xiàn)零的突破[N];大眾科技報(bào);2005年

6 孫宏金;東方紅四號(hào)增強(qiáng)型平臺(tái)研制啟動(dòng)[N];中國(guó)航天報(bào);2012年

7 航天科技集團(tuán)公司五院501部;通信亟待建成衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)[N];中國(guó)航天報(bào);2001年

8 孫宏金 司軒;在軌現(xiàn)代小衛(wèi)星累計(jì)壽命超百年[N];中國(guó)航天報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王磊;衛(wèi)星平臺(tái)與天線去耦合控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 祝周鵬;面向任務(wù)的衛(wèi)星平臺(tái)載荷配置與應(yīng)急規(guī)劃技術(shù)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

2 張普中;考慮飛輪動(dòng)態(tài)特性的衛(wèi)星平臺(tái)控制策略與成像性能分析[D];北京理工大學(xué);2016年

3 范國(guó)臣;無線衛(wèi)星平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 朱文亮;基于衛(wèi)星平臺(tái)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

5 宋志成;衛(wèi)星綜合業(yè)務(wù)單元設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2011年

6 崔凱;二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)與衛(wèi)星平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)耦合技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2013年

7 吳勇;衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)對(duì)成像結(jié)果影響的仿真[D];杭州電子科技大學(xué);2015年

8 崔W，

本文編號(hào)：1400543