基于路径规划的敏捷卫星姿态机动反馈控制方法

• 作者: 丰志伟 刘志超 唐乾刚 张永合 张青斌
• 来源期刊: 国防科技大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 姿态机动 控制力矩陀螺 伪谱法 混合方法
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 所属期刊栏目: 航天工程·机械工程
• 页码范围: 1-6
• 页数: 6页
• 分类号: V448.22
• 字数: 4119字
• 语种: 中文

摘要

为了避免奇异状态,单框架控制力矩陀螺(SGCMG)操纵律要求框架角进行快速转动,需要消耗较多的能量,并会对SGCMG和卫星系统带来一系列潜在危害.针对该问题,提出基于路径规划和反馈控制相结合的姿态机动控制方法.根据固定时间姿态机动的任务需求,以能量为优化指标,采用伪谱法优化机动路径并回避奇异状态；将最优控制量作为参考数输入,并利用基于系统限制状态的反馈控制方法消除不确定性和扰动的影响.反馈控制基于名义输入进行数值积分得到的预测状态量,并与期望终端状态比较形成控制误差信号.该方法将卫星和SGCMG作为整体规划姿态运动,能够有效避免奇异状态.结合工程实际,在闭环控制仿真中考虑了卫星角速度和SGCMG框架角的初始偏差.仿真结果表明:本文算法能够有限避免奇异状态,且能消除初始姿态角速度和框架角不确定的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张青斌	国防科技大学航天科学与工程学院	52	274	9.0	15.0
2	丰志伟	国防科技大学航天科学与工程学院	28	64	5.0	7.0
3	张永合	中国科学院上海微系统与信息技术研究所	14	45	4.0	6.0
4	唐乾刚	国防科技大学航天科学与工程学院	28	134	7.0	10.0
5	刘志超	国防科技大学航天科学与工程学院	2	20	2.0	2.0