資源描述：
《撓性多體衛(wèi)星姿態(tài)動力學與控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、ISSN1000-0054清華大學學報(自然科學版)2005年第45卷第11期17/36CN11-2223/NJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2005,Vol.45,No.111506-1509撓性多體衛(wèi)星姿態(tài)動力學與控制程磊,王天舒,李俊峰(清華大學航天航空學院,北京100084)摘要:三軸穩(wěn)定衛(wèi)星撓性附件的彈性振動和剛性部件的和彈性振動與衛(wèi)星的姿態(tài)運動相互影響,構(gòu)成耦合轉(zhuǎn)動與衛(wèi)星的姿態(tài)運動構(gòu)成耦合的強非線性系統(tǒng),因此須設(shè)的強非線性系統(tǒng),增加了動力學分析和控制的難度。計有效的控制律。該文
2、研究了采用反作用飛輪作為執(zhí)行機對于采用動量輪進行三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制的撓性構(gòu)、帶有柔性附件和剛性轉(zhuǎn)動部件的整星零動量三軸穩(wěn)定衛(wèi)衛(wèi)星,其動力學方程中含有衛(wèi)星姿態(tài)角速度與飛星的姿態(tài)解耦控制問題。導出了衛(wèi)星的多體系統(tǒng)動力學方輪角動量h的耦合項×h以及帆板振動與衛(wèi)星姿程,并給出了部分線性化的形式。進一步利用反饋線性化方態(tài)運動的耦合項。在衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計中,文法將非線性耦合系統(tǒng)解耦,然后對線性化的系統(tǒng)模型進行狀[1,2]代表了通常的做法,即對×h做一些簡化,忽態(tài)反饋解耦和極點配置。數(shù)值仿真結(jié)果表明,該文所設(shè)計
3、的略飛輪角動量的變化,認為飛輪軸向轉(zhuǎn)動慣量遠小控制方法具有很高的姿態(tài)控制精度和穩(wěn)定度。于衛(wèi)星各軸主慣量,并忽略衛(wèi)星慣量矩陣的非對角關(guān)鍵詞:撓性多體衛(wèi)星;姿態(tài)控制;反饋線性化項,或建立與慣量主軸重合的衛(wèi)星本體系,使俯仰通中圖分類號:V448.22文獻標識碼:A道與滾動偏航通道解耦。這些簡化和假設(shè),使衛(wèi)星文章編號:1000-0054(2005)11-1506-04姿態(tài)控制精度受到一定的影響。文[3,4]分別針對衛(wèi)星偏置飛行和機動飛行狀態(tài)的姿態(tài)控制問題利用反Attitudedynamicsandcontrolo
4、fa饋線性化的方法將系統(tǒng)解耦后進行控制系統(tǒng)設(shè)計,flexiblemulti-bodysatellite得到了令人滿意的結(jié)果。CHENGLei,WANGTianshu,LIJunfeng在控制中引入動力學方程所包含的非線性耦合(SchoolofAerospace,TsinghuaUniversity,項,將系統(tǒng)動力學模型線性化,然后設(shè)計線性化系統(tǒng)Beijing100084,China)的控制器。這種方法有助于消除姿態(tài)角速度的耦合、Abstract:Veryaccuratecontrolsystemsaren
5、eededtocontrolthe飛輪角動量變化和帆板振動對姿態(tài)控制精度的影structuralvibrationsandtherigidbodyrotationofathree-axis響,比傳統(tǒng)的三軸解耦控制具有更多的優(yōu)點。stabilizedsatellitewhicharecoupledtothesatelliteattitudemovements.Thispaperanalyzesattitudedecouplingcontrolofa1衛(wèi)星姿態(tài)動力學方程three-axisstabilized
6、satelliteinazero-momentumstatewithreactionwheels.Thenon-lineardynamicequationsforthemulti-body1.1衛(wèi)星姿態(tài)動力學模型satellitesystemwerelinearizedwiththefeedbacklinearization對于采用反作用飛輪作為執(zhí)行機構(gòu)的整星零動methodusedtodecouplethenonlinearsystemintoalinearized量衛(wèi)星,設(shè)其帶有單翼太陽能帆板和若干剛
7、性轉(zhuǎn)動controlsystem.Astatefeedbackdecouplinglawandapoleassignmentlawwerethendesignedforthelinearizedcontrolmodel.附件(掃描鏡等),以整星質(zhì)心為原點建立衛(wèi)星本體Numericalsimulationresultsshowthatthemethodisprecisewith坐標系,假定附件轉(zhuǎn)動和撓性振動引起的系統(tǒng)質(zhì)心highlystableattitudecontrol.位移、衛(wèi)星本體的轉(zhuǎn)速、附件的轉(zhuǎn)速
8、和彈性變形位移Keywords:flexiblemulti-bodysatellite;attitudecontrol;feedback均為小量,基于動量矩法和集中參數(shù)法(文[1,5])推linearization導的姿態(tài)動力學模型包括如下方程?，F(xiàn)代通信、遙感等應用衛(wèi)星往往都帶有太陽能帆板等撓性體,其彈性振動直接引起衛(wèi)星主體的姿收稿日期:2004-10-18態(tài)振蕩;很多遙感、偵察衛(wèi)星還帶有相機、掃描鏡等基金項目:國家自然科學基
