發(fā)布時(shí)間：2021-05-15 14:34

　　采用單框架控制力矩陀螺（SGCMG）作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的小型敏捷衛(wèi)星在姿態(tài)機(jī)動(dòng)過程中存在著奇異問題。本文從SGCMG姿態(tài)控制系統(tǒng)整體出發(fā),將奇異問題轉(zhuǎn)化為狀態(tài)約束的動(dòng)態(tài)控制問題,基于控制變量參數(shù)化（CVP）方法,設(shè)計(jì)了一種用于SGCMG奇異規(guī)避的軌跡規(guī)劃。該算法在實(shí)現(xiàn)小型敏捷衛(wèi)星大角度姿態(tài)機(jī)動(dòng)過程無奇異的基礎(chǔ)上,將SGCMG框架角轉(zhuǎn)速的最優(yōu)軌跡通過CVP方法進(jìn)行分段線性規(guī)劃。這種規(guī)劃策略對(duì)框架伺服系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)無復(fù)雜要求,僅需要簡單的加減速控制,從而節(jié)約了星上資源。在軌跡規(guī)劃實(shí)現(xiàn)過程中,考慮了工程實(shí)際中的約束條件,可以按照姿態(tài)機(jī)動(dòng)任務(wù)要求規(guī)劃出一條綜合考慮能量資源和目標(biāo)精度的最優(yōu)軌跡。仿真結(jié)果表明:該算法實(shí)現(xiàn)了姿態(tài)參數(shù)軌跡和星體角速度軌跡的平緩變化,目標(biāo)誤差在1×10^-3量級(jí),星體在機(jī)動(dòng)過程中運(yùn)行穩(wěn)定,SGCMG不會(huì)出現(xiàn)奇異現(xiàn)象。 

【文章來源】：空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2020,46(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 數(shù)學(xué)模型
    1.1 姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
    1.2 姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程
    1.3 SGCMG構(gòu)型奇異分析
2 控制變量參數(shù)化算法
    2.1 最優(yōu)控制問題
    2.2 CVP方法原理
    2.3 基于CVP方法的軌跡規(guī)劃
3 仿真分析
4 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮單框架控制力矩陀螺性能約束的小衛(wèi)星姿態(tài)星載控制[J]. 李德婷,張?jiān)?王華.  上海航天. 2019(03)
[2]采用滑模觀測器的SGCMG框架伺服系統(tǒng)研究[J]. 于躍,戴路,陳茂勝,孔令波,王超群,胡冰.  電子測量技術(shù). 2019(04)
[3]基于自適應(yīng)高斯偽譜法的SGCMG無奇異框架角軌跡規(guī)劃[J]. 孫志遠(yuǎn),金光,張劉,徐開,楊秀彬.  宇航學(xué)報(bào). 2012(05)

博士論文
[1]控制變量參數(shù)化最優(yōu)控制問題計(jì)算方法研究[D]. 劉平.浙江大學(xué) 2017

碩士論文
[1]應(yīng)用控制力矩陀螺的衛(wèi)星姿態(tài)控制研究[D]. 朱津津.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3187808