基于μ-PPT电推进器的立方体卫星群落姿态协同控制

作     者：张科文 潘柏松 ZHANG Kewen;PAN Baisong

作者机构：浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室浙江杭州310023 浙江双环传动机械股份有限公司浙江台州317600 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2023年第29卷第1期

页      面：274-284页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0702[理学-物理学] 

基　　金：浙江省‘尖兵’‘领雁’研发攻关计划资助项目(2022C01026)。 

主　　题：微小卫星群落 姿态同步 自适应控制 立方体卫星 微脉冲等离子推进器 

摘      要：为实现由多个立方体卫星组成的微小卫星群落状态协同任务需求,提出一种基于自适应控制的立方体卫星群落姿态同步控制策略。考虑群落信息交互的无向性和有向性两种情况,通过引入反映邻接立方体卫星互联关系的同步信号,构建微小卫星群落姿态动力学模型。基于邻接状态差异对每个立方体卫星进行自适应控制设计,改善整体微小卫星群落的姿态同步性。考虑标准模块化多单元立方体卫星结构以及配置的微脉冲等离子推进器(μ-PPT)的特殊性,提出基于离散脉冲控制的立方体卫星三轴姿态调节。并且,群落中每个立方体卫星通过搜寻最优脉冲序列组合进行μ-PPT脉冲调节,能够使每个立方体卫星最终趋于姿态同步状态的同时,实现对外部干扰力矩的连续补偿。最后,通过对立方体卫星互联群落状态同步的任务需求进行具体案例的仿真分析,结果表明在多种信息交互模式下,提出的连续自适应控制律以及离散μ-PPT电推进系统,能有效实现立方体卫星整体群落的姿态同步任务需求。