检索结果-南通市图书馆

哈尔滨工业大学学报 1997年第6期29卷 130-132页

作者：孙兆伟杨旭杨涤哈尔滨工业大学航天工程与力学系

小卫星主动磁控系统是有约束的非线性姿控系统，本文提出了一种解耦的变结构控制方法，结合磁控力矩的约束条件，给出了计算机仿真结果·结果表明：对于所给的动力学系统，系统能够沿着给出的滑动模收敛到给定的精度·该方法鲁棒性好、... 详细信息

小卫星主动磁控系统是有约束的非线性姿控系统，本文提出了一种解耦的变结构控制方法，结合磁控力矩的约束条件，给出了计算机仿真结果·结果表明：对于所给的动力学系统，系统能够沿着给出的滑动模收敛到给定的精度·该方法鲁棒性好、设计简单且易于实现。

关键词：主动磁控小卫星变结构控制姿态控制系统

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小卫星主动磁控制地球捕获姿态控制系统设计

航空学报 2000年第2期21卷 142-145页

作者：耿云海崔祜涛孙兆伟杨涤哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

分析了小卫星捕获阶段的客观条件要求 ,重力梯度杆的指向要求 ,捕获阶段视为大角度机动问题 ,采用欧拉动力学和四元数方法描述 ,建立小卫星捕获阶段的动力学模型。控制器采用大角度机动拟 PD控制 ,拟PD控制器参数采用了简化分析和经验... 详细信息

分析了小卫星捕获阶段的客观条件要求 ,重力梯度杆的指向要求 ,捕获阶段视为大角度机动问题 ,采用欧拉动力学和四元数方法描述 ,建立小卫星捕获阶段的动力学模型。控制器采用大角度机动拟 PD控制 ,拟PD控制器参数采用了简化分析和经验调试设计 ,同时分析设计了磁力矩器的磁偶极子 ,最后给出某小卫星姿态捕获仿真结果 ,经过几个轨道周期后可以实现一定精度的对地捕获 ,验证了本文的设计方法的可行性。

关键词：小卫星主动磁控地球捕获姿态控制欧拉动力学

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主动磁控小卫星模糊控制算法研究

哈尔滨工业大学学报 2002年第6期34卷 848-852,857页

作者：孙兆伟曹喜滨哈尔滨工业大学卫星工程技术研究所黑龙江哈尔滨150001

为了缩短小卫星姿态捕获的时间及提高控制精度,针对卫星入轨后的主动磁阻尼与磁捕获控制,结合磁控力矩约束条件,提出了一种模糊控制算法,针对各轴向的磁偶极子进行了控制器设计.分析结果表明,该算法在输入反馈信号数值较小时,可以显著... 详细信息

为了缩短小卫星姿态捕获的时间及提高控制精度,针对卫星入轨后的主动磁阻尼与磁捕获控制,结合磁控力矩约束条件,提出了一种模糊控制算法,针对各轴向的磁偶极子进行了控制器设计.分析结果表明,该算法在输入反馈信号数值较小时,可以显著地改善系统的灵敏度和动态特性.计算机仿真结果表明,该算法鲁棒性好,控制精度高,捕获时间相对较短.

关键词：算法小卫星姿态控制主动磁控模糊控制控制精度

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主动磁控微卫星姿态控制

应用科学学报 2007年第4期25卷 377-381页

作者：刘海颖王惠南程月华南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016 南京航空航天大学高新院微小卫星研究中心江苏南京210016

采用偏置动量轮加磁力矩器作为控制方案的非重力梯度微卫星不同于通常的速率阻尼—姿态捕获—动量轮起旋控制模式.针对这一问题,该文提出了B-DOT磁控加动量轮常值起旋、主动磁控加常值动量轮进行姿态捕获和稳定控制的方法,设计了限制姿... 详细信息

采用偏置动量轮加磁力矩器作为控制方案的非重力梯度微卫星不同于通常的速率阻尼—姿态捕获—动量轮起旋控制模式.针对这一问题,该文提出了B-DOT磁控加动量轮常值起旋、主动磁控加常值动量轮进行姿态捕获和稳定控制的方法,设计了限制姿态反馈控制律进行捕获和稳定控制,以及LQG稳定控制律.采用磁场测量与磁控分时处理的策略,考虑测量误差和干扰力矩,以及不同偏置动量进行仿真.结果表明该方法使整个控制过程操作简捷,初态控制阶段时间显著减少,稳态阶段具有较高的控制精度和抗干扰能力.

关键词：微卫星主动磁控 B-DOT控制限制姿态反馈 LQG控制

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基于主动磁控制的微小卫星姿态控制

宇航学报 2009年第1期30卷 193-197页

作者：张锐谢祥华张静上海微小卫星工程中心上海200050

针对偏置动量稳定的微小卫星,提出了一种仅利用磁强计作为定姿部件,磁力矩器作为主动控制部件的主动磁控制算法。在星箭分离初期,提出改进的B-dot速率阻尼方法使卫星姿态角速率快速减小,在卫星角速率较低时,设计了加低通滤波器的PD俯仰... 详细信息

针对偏置动量稳定的微小卫星,提出了一种仅利用磁强计作为定姿部件,磁力矩器作为主动控制部件的主动磁控制算法。在星箭分离初期,提出改进的B-dot速率阻尼方法使卫星姿态角速率快速减小,在卫星角速率较低时,设计了加低通滤波器的PD俯仰控制律,并设计了以地磁矢量B作为判断依据的滚动角、偏航角反馈的进动控制律及基于B-dot的章动控制律。数学仿真结果表明,所设计的主动磁控方法收敛、有效。该算法具有良好的工程应用前景,对于低成本微小卫星的研究是一个有益的探索。

关键词：微小卫星偏置动量主动磁控

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主动磁控小卫星自抗扰姿态控制系统研究

主动磁控小卫星自抗扰姿态控制系统研究

作者：徐乐哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

从20世纪80年代美国军方提出了现代小卫星的概念以来,现代微小卫星由于具有重量轻、性能好、研制周期短、造价低等优点,成为目前航天器发展的一个重要方向。利用地磁场特性进行主动磁控是现代小卫星的关键技术。采用传统PD控制,微小卫... 详细信息

从20世纪80年代美国军方提出了现代小卫星的概念以来,现代微小卫星由于具有重量轻、性能好、研制周期短、造价低等优点,成为目前航天器发展的一个重要方向。利用地磁场特性进行主动磁控是现代小卫星的关键技术。采用传统PD控制,微小卫星姿态捕获时间较长,控制精度较低。本文以缩短主动磁控小卫星姿态捕获时间,提高控制精度为目标,从理论和应用两个方面深入研究了非线性自抗扰控制新技术及其在主动磁控小卫星姿态控制系统中的应用。为研究主动磁控小卫星姿态控制系统,首先建立了主动磁控小卫星动力学、运动学模型,并给出了姿态四元数的相关理论。从地磁场模型出发,深入研究了主动磁控的原理。从近几年有关文献中总结了自抗扰控制新技术,系统介绍了自抗扰控制理论,其中包括跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)、非线性PID、非线性反馈(NF)和自抗扰控制器(ADRC)等。设计了主动磁控小卫星PD姿态控制系统。指出采用PD姿态控制,微小卫星姿态捕获时间较长,姿态控制精度较低。为了克服这个问题,本文从自抗扰控制理论中的核心“fal函数”出发,基于fal ( e,α,δ)函数具有:小误差,大增益;大误差,小增益的特性,设计了一种非线性PID姿态控制器,比较好的缩短了小卫星姿态捕获时间,一定程度上提高了姿态控制的精度。在深入研究了自抗扰控制理论的基础上,将自抗扰控制新技术应用于主动磁控小卫星姿态控制系统中。设计出了一种双闭环自抗扰姿态控制系统。仿真结果表明:双闭环自抗扰姿态控制器极大的缩短了小卫星姿态捕获时间,提高了姿态控制的精度,性能明显优于传统PD姿态控制。这一研究成果,对实现主动磁控小卫星快速、高精度姿态控制具有很高的应用价值。

关键词：主动磁控姿态控制自抗扰控制

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具有主动磁控的重力梯度稳定系统的研究

飞行力学 1998年第1期16卷 90-95页

作者：杨旭孙兆伟杨涤哈尔滨工业大学

介绍了主动磁控太阳同步轨道遥感小卫星控制系统的分析与设计，其中包括卫星广义动力学模型的建立、磁偶极子分配与生成以及满足控制能限要求的系统分析与设计等。最后，通过数学仿真给出稳定系统的性能指标。仿真结果表明，对于具有非... 详细信息

介绍了主动磁控太阳同步轨道遥感小卫星控制系统的分析与设计，其中包括卫星广义动力学模型的建立、磁偶极子分配与生成以及满足控制能限要求的系统分析与设计等。最后，通过数学仿真给出稳定系统的性能指标。仿真结果表明，对于具有非线性、变系数和交叉耦合的广义飞行器动力系统，主动磁控加重力梯度稳定可使卫星姿态达到优于５度的对地指向精度。

关键词：重力梯度稳定主动磁控小卫星控制系统

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一种基于几何分析的单轴指向磁控算法

宇航学报 2017年第1期38卷 66-71页

作者：寇义民袁勤季艳波张迎春深圳东方红海特卫星有限公司深圳518057 哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨150001

为满足微小卫星安全模式与其它特定工作模式下的单轴指向需求,提出一种单轴指向磁控方法。该方法包含以下步骤:首先采用空间几何分析方法将指向控制转轴的选择范围扩展到一个平面内,进而在卫星角速度较小的情况下通过惯量阵仿射坐标变... 详细信息

为满足微小卫星安全模式与其它特定工作模式下的单轴指向需求,提出一种单轴指向磁控方法。该方法包含以下步骤:首先采用空间几何分析方法将指向控制转轴的选择范围扩展到一个平面内,进而在卫星角速度较小的情况下通过惯量阵仿射坐标变换获取当前磁场下可控的角加速度平面,然后在该角加速度平面内以及该平面与转轴平面交线上进行速率阻尼与转向控制,从而实现单轴精准指向。相较于传统方法,本方法的优势包括:无额外的干扰磁场力矩产生,几乎不受轨道形状制约,不要求惯量积为零。在仿真中成功实现卫星单轴对地或对日,进一步校验了该方法的正确性。

关键词：微小卫星单轴指向主动磁控空间几何分析

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无陀螺磁控小卫星的大角度姿态捕获研究

航天控制 2006年第3期24卷 43-47,53页

作者：陈宏宇上海微小卫星工程中心上海200050

为了解决无陀螺磁控小卫星的姿态稳定和捕获问题,本文针对偏置稳定的主动磁控小卫星姿态控制平台,基于磁控力矩的时间累积作用效果等效卫星角动量增量的规律,设计了一种仅利用角度反馈的卫星大角度磁捕获控制律。通过仿真和卫星在轨实... 详细信息

为了解决无陀螺磁控小卫星的姿态稳定和捕获问题,本文针对偏置稳定的主动磁控小卫星姿态控制平台,基于磁控力矩的时间累积作用效果等效卫星角动量增量的规律,设计了一种仅利用角度反馈的卫星大角度磁捕获控制律。通过仿真和卫星在轨实测的验证,证明该方法具有良好的收敛效果和鲁棒性,工程实现简单,可靠性高,适用于中低轨道的通信小卫星。

关键词：微小卫星主动磁控角度反馈姿态捕获

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小卫星磁控系统设计仿真研究

小卫星磁控系统设计仿真研究

作者：杨艳中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）

学位级别：硕士

安全保持模式下的小卫星姿态控制系统的稳定运行是保证小卫星在出现故障后还能正常和有效工作的前提,因此对可靠性要求很高。磁强计和磁力矩器不仅具有可靠性高、成本低、重量轻等优点,利用地磁力矩对小卫星进行姿态控制还节约推进剂,... 详细信息

安全保持模式下的小卫星姿态控制系统的稳定运行是保证小卫星在出现故障后还能正常和有效工作的前提,因此对可靠性要求很高。磁强计和磁力矩器不仅具有可靠性高、成本低、重量轻等优点,利用地磁力矩对小卫星进行姿态控制还节约推进剂,对其他设备没有污染,所以本文对三轴稳定小卫星的安全保持模式下的姿态磁控制系统进行了研究。在姿态确定上,仅利用三轴磁强计作为提供姿态测量部件,建立了卫星姿态动力学、运动学和磁强计测量模型。考虑到卫星的姿态动力学和磁强计测量均为非线性的情况,给出了扩展Kalman滤波器(EKF )的设计,进行了仿真分析。在姿态控制上,建立了太阳敏感器和磁力矩器的模型,分速度阻尼和太阳捕获设计了控制器,进行了仿真分析。在速度阻尼模式采用Minus-Dot-B控制器和PID控制器两种控制器进行仿真。结果表明PID控制器比Minus-Dot-B控制器的控制精度高、收敛时间短,能更好的满足系统的设计要求。最后将采用Kalman滤波器的姿态确定和采用PID控制器的姿态控制组成主动磁控系统,进行全系统安全保持模式下的设计仿真。结果表明主动磁控系统能够很好的完成安全保持模式下的速率阻尼和太阳捕获的任务。

关键词：小卫星主动磁控安全保持扩展Kalman滤波 PID控制