考虑安装偏差的联合执行机构自适应控制算法

作     者：叶东 孙兆伟 刘一帆 YE Dong;SUN Zhaowei;LIU Yifan

作者机构：哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150080 北京空间飞行器总体设计部北京100094 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2016年第48卷第11期

页      面：7-13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(61603115) 中央高校基本科研业务费专项资金(HIT.NSRIF.2015033) 微小型航天器技术国防重点学科实验室开放基金(HIT.KLOF.MST.201501) 中国博士后科学基金(2015M81455) 

主　　题：控制力矩陀螺 飞轮 安装偏差 控制精度 自适应控制 

摘      要：为满足卫星机动过程中成像的需求,采用联合控制力矩陀螺和飞轮作为执行机构提供大且精确的控制力矩,但其安装的偏差会降低卫星姿态控制精度,基于设计自适应控制律处理这一问题.在携带变速控制力矩陀螺卫星通用模型的基础上,建立考虑安装偏差的联合执行机构控制模型.基于修正罗德里格参数描述的姿态运动学,设计多输入多输出自适应跟踪控制律估计执行机构的安装偏差与卫星转动惯量,并进行控制补偿以提高姿态控制精度.采用平滑映射避免控制律出现奇异现象而导致的无法执行,并基于Lyapunov原理分析了控制系统稳定性.数学对比仿真结果表明,该控制方法能够有效的实现卫星快速机动过程中的高精度控制,可提高2个数量级的跟踪控制精度.