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《帶大慣量運動部件衛(wèi)星姿態(tài)高精度復(fù)合控制研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷2016年第6期上海AEROSPACE航天SHANGHAI53文章編號:1006—1630(2016)06—0053一08帶大慣量運動部件衛(wèi)星姿態(tài)高精度復(fù)合控制研究劉付成1’2,朱東方1、2,宋婷1、2,張志偉1、2,黃靜1’2,孫俊1’2(1.上海市空間智能控制技術(shù)重點實驗室,上海201109;2.上海航天控制技術(shù)研究所,上海201109)摘要:對有大慣量運動部件的三軸穩(wěn)定衛(wèi)星在穩(wěn)態(tài)運行期間高精度高穩(wěn)定度控制方法進行了研究。提出了一種衛(wèi)星姿態(tài)高精度動態(tài)補償控制算法:先基于衛(wèi)星姿態(tài)動力學(xué)模型與衛(wèi)星有效載荷運動部件擺動規(guī)律,設(shè)計了姿態(tài)
2、穩(wěn)定反饋控制律和補償擺動部件干擾力矩的前饋控制器,用前饋一反饋控制的復(fù)合控制算法,消除運動部件擺動對衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾力矩的負面影響;再用干擾觀測器修正因通信延遲造成的補償殘余力矩,設(shè)計了擾動觀測器對前饋補償殘余力矩進行辨識,進一步補償修正殘余力矩,以保證控制系統(tǒng)的性能指標。仿真結(jié)果表明:該法能有效補償干擾力矩并提高控制精度,實現(xiàn)的衛(wèi)星姿態(tài)控制精度優(yōu)于o.005。,姿態(tài)穩(wěn)定度優(yōu)于5×10-5(。)/s。關(guān)鍵詞:衛(wèi)星姿態(tài);大慣量運動部件;高精度控制;前饋一反饋控制;干擾觀測器;復(fù)合控制;通信延遲;殘余力矩中圖分類號:V448.2文獻標志
3、碼:ADOI:lO.19328/j.cnki.1006—1630.2016.06.007HighPrecisionAttitudeCompoundControlforaSatellitewithLargeInertiaIMoVingPartsLIUFu—chen91~,ZHUDong—fan91~,SONGTin91~,ZHANGZhi—weil~,HUANGJin91~,SUNJunl-2(1.ShanghaiKeyLaboratoryofAerospaceInteIligentControlTechnology,Shanghai2011
4、09,China;2.ShanghaiInstituteofSpaceflightControlTechnology,Shanghai201109,China)Abstract:Thehighprecisionandhighstabilityattitudecompoundcontrolforathree—axisstabilizationsatellitewithlargeinertialmovingpartswasinvestigatedinthispaper.Ahighprecisionattitudecontrolalgorithm
5、ofsatellitewasputforward.First,basedonthedynamicmodelofsatelliteattitudeandmovement1awofmovingpartsofsatellitepayload,theattitudestab訂izationcontrolandafeed—forwardcontr01lertocompensatethedisturbancetorqueofthemovingpartsweredesigned.Thenegativeeffectsonthesatelliteattitu
6、decontrolsystemduetothemovementofthemovingpartswereeliminatedbyusingfeedforward—feedbackcompoundcontrollaw.Second,thedisturbanceobserverwasappliedtoamendthecompensatoryresidualtorquecausedbycommunicationdelay.Thefeed—forwardcompensatoryresidualtorquewasidentifiedbythedistu
7、rbanceobserver,whichwasusedtoamendtheresidualtorquefurthertoguaranteetheperformanceofthecontrolsystem.ThesimulationresultisshowedthatthesatelliteattitudecontrolaccuracyissuperiortoO.005。andtheattitudestabilizationisbetterthan5×10一5(。)/s.Keywords:Satelliteattitude;Movingpar
8、tswithlargeinertia;Highprecisecontr01;Feed-forwardcontrol;Disturbanceobserver;Compoundcon