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应用SGCMG的卫星姿态快速机动控制 被引量:13
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作者 刘刚 李传江 +1 位作者 马广富 黄静 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1905-1913,共9页
针对存在外界干扰的情况下使用单框架控制力矩陀螺(SGCMG)作为执行机构的卫星姿态大角度快速机动控制问题,设计了以Legendre伪光谱算法和滑模控制方法相结合的控制策略。采用能量与时间相结合的最优性能指标,应用Legendre伪光谱算法将... 针对存在外界干扰的情况下使用单框架控制力矩陀螺(SGCMG)作为执行机构的卫星姿态大角度快速机动控制问题,设计了以Legendre伪光谱算法和滑模控制方法相结合的控制策略。采用能量与时间相结合的最优性能指标,应用Legendre伪光谱算法将最优控制问题转化成非线性规划问题,求解出能量和时间综合最优姿态机动轨迹。以该规划轨迹中的卫星姿态四元数和角速度信息为跟踪期望值,采用滑模变结构控制方法对其进行精确跟踪。该控制方法不仅实现了卫星姿态的快速控制,而且可以有效避免SGCMG陷入奇异状态。 展开更多
关键词 控制力矩陀螺 姿态控制 伪光谱算法 路径规划 滑模
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航天控制力矩陀螺的润滑系统研究 被引量:3
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作者 盛明伟 陈维山 +1 位作者 刘军考 石胜君 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期228-233,共6页
为了提高航天器控制力矩陀螺的使用寿命,提出一种可按需喷油润滑的润滑系统.润滑系统由储油器和基于按需喷墨(DOD)打印技术的压电润滑装置组成.为了解决润滑油液滴喷射过程中在液气两相流体界间连续拓扑变化问题,采用流体体积算法中的... 为了提高航天器控制力矩陀螺的使用寿命,提出一种可按需喷油润滑的润滑系统.润滑系统由储油器和基于按需喷墨(DOD)打印技术的压电润滑装置组成.为了解决润滑油液滴喷射过程中在液气两相流体界间连续拓扑变化问题,采用流体体积算法中的分段线性界面构造技术分析两相界面间的运动.基于两相流体积算法,利用计算机仿真方法对润滑油液滴喷射过程进行有限元分析.重点对不同喷孔形状和空间温度变化对润滑油微喷过程的影响情况进行了分析.实验结果表明,喷孔直径越大,产生液滴越困难;空间温度变化对润滑油液滴的速度有影响,但对液滴形成时间影响却很小. 展开更多
关键词 控制力矩陀螺 润滑系统 两相流体积算法 喷射过程 空间温度
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采用DGCMG的敏捷卫星姿态/角动量联合控制 被引量:3
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作者 崔培玲 张颖 《电光与控制》 北大核心 2013年第1期49-55,共7页
研究了采用双框架控制力矩陀螺(Double Gimbaled Control Momentum Gyroscope,DGCMG)的敏捷卫星姿态/角动量联合控制问题,针对DGCMG的饱和奇异问题,提出了基于Lyapunov的姿态/角动量联合控制方法。首先,建立了采用两个平行构型DGCMG的... 研究了采用双框架控制力矩陀螺(Double Gimbaled Control Momentum Gyroscope,DGCMG)的敏捷卫星姿态/角动量联合控制问题,针对DGCMG的饱和奇异问题,提出了基于Lyapunov的姿态/角动量联合控制方法。首先,建立了采用两个平行构型DGCMG的卫星姿态动力学模型,然后根据陀螺的力矩方程,通过可视化分析得出该构型只有内部隐奇异和饱和奇异两类奇异。隐奇异可以通过操纵律进行避免,而饱和奇异只能通过卸载方式来解决。为了避免采用推力器或磁力矩器等卸载方式带来的问题,设计了连续管理角动量的姿态/角动量联合控制器。此外,为了缩短系统的稳定时间,采用Sigmoid函数对控制器的参数选取进行了改进。该控制器完成敏捷卫星快速机动快速稳定任务的同时,还能连续调节角动量,达到姿态控制和角动量管理的折中。数值仿真结果验证了控制器的有效性。 展开更多
关键词 双框架控制力矩陀螺 敏捷卫星 姿态 角动量姿态联合控制器
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基于退步法的敏捷航天器姿态控制方法 被引量:2
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作者 王景诗 李蝉 +1 位作者 张力军 蔡洪 《飞行器测控学报》 CSCD 2015年第1期70-76,共7页
主要研究敏捷航天器大角度姿态机动问题。首先,以SGCMG(Single Gimbal Control Momentum Gyroscope,单框架控制力矩陀螺)为执行机构,建立了基于四元数的航天器姿态机动数学模型;然后,针对SGCMG的奇异问题,研究了基于力矩输出和回避奇异... 主要研究敏捷航天器大角度姿态机动问题。首先,以SGCMG(Single Gimbal Control Momentum Gyroscope,单框架控制力矩陀螺)为执行机构,建立了基于四元数的航天器姿态机动数学模型;然后,针对SGCMG的奇异问题,研究了基于力矩输出和回避奇异能力最优的联合操纵律;最后,基于敏捷航天器姿态误差模型和李雅普诺夫稳定理论设计了一种退步控制律。仿真结果表明,该控制方法能够很好地实现大角度机动目标并有效避免了SGCMG的奇异状态,满足姿态机动任务的控制精度和稳定度要求。 展开更多
关键词 敏捷航天器 单框架控制力矩陀螺(SGCMG) 退步控制法 联合操纵律 大角度姿态机动
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