挠性卫星姿态机动三段式轨迹规划与滚动跟踪控制
范国伟
王绍举
徐伟
常琳
杨秀彬
王旻
1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间新技术室,吉林长春,1300332.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间新技术室,吉林长春,1300333.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间新技术室,吉林长春,1300334.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间新技术室,吉林长春,1300335.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间新技术室,吉林长春,1300336.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间新技术室,吉林长春,130033
摘要：以多样成像模式对挠性敏捷卫星姿态的快速机动控制为需求,本文针对金字塔构型控制力矩陀螺(control moment gyroscope,CMG)群为执行机构的挠性卫星,提出基于三段式正弦角加速度的姿态路径规划方法及具有滚动优化思想的跟踪控制算法.在姿态机动路径规划方法设计中,融合谱分析及非线性优化方法,设计了兼顾卫星姿态机动快速性及抑制挠性附件振动性能的姿态轨迹;为实现对规划姿态轨迹的高精度跟踪,综合加权优化指标及奇异性、执行机构能力等约束,设计了金字塔构型CMG群框架角速度的非线性模型预测(nonlinear model predictive control,NMPC)跟踪控制律.在转动惯量存在测量误差及空间干扰情况下,多种姿态机动仿真表明,本文提出的控制方法是有效的,且表现出较强的鲁棒性.
关键词：挠性卫星金字塔构型CMG群快速机动姿态轨迹规划滚动跟踪控制
分类号：TP273(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(61503360)国家自然科学基金(61705222)青年人才项目(20180520216JH)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 1260-1271 )
英文信息