带柔性伸杆小卫星振动控制的半物理仿真实验

作     者：楚中毅 任善永 CHU Zhong-yi;REN Shan-yong

作者机构：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院惯性技术重点实验室北京100191 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2013年第34卷第6期

页      面：748-754页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(50905006) 教育部博士学科点专项基金(20091102120027) 

主　　题：柔性伸杆 振动抑制 最优指令整形器 自适应扰动抑制滤波器 半物理仿真实验 

摘      要：在空间探测任务中,为了避免卫星平台剩磁对空间待测信息的干扰影响,需采用轻质的伸杆机构支撑各类探测载荷远离卫星本体,而伸杆的弹性振动不可避免地会耦合作用到卫星本体,从而降低卫星本体的姿态控制精度和稳定度。针对此问题,提出了一种基于伸杆最优指令整形结合本体自适应扰动抑制滤波器的复合振动控制策略,即采用指令整形技术抑制柔性伸杆的弹性振动,同时设计自适应扰动抑制滤波器进一步抵消柔性伸杆残余振动对本体的干扰影响,最后在搭建的半物理仿真实验平台上对控制方法进行了实验验证。结果表明:此方法在有效抑制柔性伸杆残余振动的基础上,通过干扰抵消和抑制的控制策略可显著提高此类航天器的姿态控制精度和稳定度。