带有大惯量旋转部件卫星建模及控制

发布时间：2021-04-14 05:00

　　随着空间技术的不断发展,一类带有大惯量旋转部件的卫星应运而生。这类卫星相较于传统卫星的不同之处在于其装载有大惯量旋转部件。由于大惯量旋转部件往往质量分布不均匀,以及受到安装误差、发射过程中振动等因素的影响,大惯量旋转部件往往存在静、动不平衡,产生不平衡干扰力矩,影响卫星姿态控制精度。本文针对带有大惯量旋转部件卫星,考虑旋转部件不平衡影响,设计控制策略,具体内容如下:针对带有大惯量旋转部件卫星建立了考虑不平衡影响的动力学和运动学模型,并对动力学模型进行了分析,将不平衡干扰力矩从动力学模型中分离出来,建立带有大惯量旋转部件卫星名义模型。根据不平衡干扰力矩表达式分析了不平衡干扰力矩的特点以及影响其大小的因素,通过仿真分析了不平衡干扰力矩的主要影响项。针对实际应用中存在的测量噪声和测量误差问题,采用扩展卡尔曼滤波方法设计了陀螺、星敏感器联合姿态估计器,并利用动力学方程设计了姿态角速度滤波器,有效的对测量误差进行校正并减少了测量噪声的影响。结合设计的控制律进行仿真,仿真结果显示姿态控制精度主要受姿态确定精度限制,提出的控制策略和定姿策略可以实现不平衡影响下的带有大惯量旋转部件卫星的高精度姿态控制... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于干扰观测器的控制系统


本文编号：3136710