采用CMG的空间飞行器三轴姿态控制

发布时间：2021-04-17 21:23

　　文章提出的三轴姿态控制方法非常适合于卫星姿态和大角度快速机动,为使用CMG的卫星姿态控制提供了参考方案。首先,在CMG配置上,通过研究正交构型中3 CMG的动量包络线和棱锥构型中4 CMG的动量包络线,可以发现利用棱锥构型中4 CMG的动量包络线较大,奇点面积较小,更具优势。其次,依据卫星动力学建模方式的不同,分别采用了基于SISO系统模型和MIMO系统模型两种不同设计方法。前者基于SISO系统模型采用经典控制,将PD控制方法与PID控制方法进行了比较,以期研究不同控制结构下CMG控制卫星姿态的效果;后者基于MIMO系统模型,为了保证卫星姿态控制的快速旋转机动和敏捷性,利用具有大扭矩输出能力的电机并采用先进的H-inf方法设计了姿态控制算法。最后,通过仿真对上述设计进行了验证。 

【文章来源】：桂林航天工业学院学报. 2020,25(03)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

3CMG正交配置结构图

使用四个以上的框架式配置会增加成本,而且更加复杂。通常情况下,我们使用图1所示的四个具有金字塔结构的配置来获得所需的扭矩。因为图2所示的三个具有正交结构的配置具有明显的奇异性。这可从我们得到的图3和图4所示的力矩动量包络曲线可以看出。图2 3CMG正交配置结构图

H-inf控制器结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]采用自适应PI控制的单框架控制力矩陀螺角动量飞轮系统的设计[J]. 陈茂胜,金光,安源,武俊峰,张刘,曲宏松.  光学精密工程. 2011(05)



本文编号：3144163