(廣州民航航天學院宇航大學上海使用磁扭力器控制俯仰軸帶有偏置動量的衛星的姿態時,沿地磁場方向的控制轉矩難以保證。撓度控制策略借助磁扭力器形成控制轉矩,加速動量矩矢量繞軌道法線方向的旋轉速率磁力矩器,使進動控制方向更快的與地磁場方向分離,步入進動控制的有利位置。針對運行在太陽同步軌道的偏置動量衛星,推論了加入撓度控制項后,其俯仰軸磁矩的表達式。借助蟻群算法)對磁扭力器控制策略中進動反饋系數,章動反饋系數個系數進行了尋優,借助優化的結果進行仿真實驗。比較撓度控制策略和精典控制策略的仿真試驗結果,證明在常年外部干擾轉矩下磁力矩器,采用剛制可以改善進動控制效率,提升姿態控制精度。飛行動力學中圖分類號448。,),,rithm(。
;;均采用了上述方案。對地定向的近地軌道衛星常常采用偏置動量輪加磁扭力器進行姿態控制。常見的布置方案之置動量矩的方向指向俯仰軸的負方向,同時將磁扭力器裝在衛星的俯仰軸上。此種方案通過調整動量輪怠速來控制俯仰軸姿態,同時借助磁扭力器能在滾轉2偏航平面內輸出控制轉矩,可以控制滾轉軸和偏航軸姿態。我國風云一號精典控制策略精典控制策略中對衛星姿態的控制包括進動控制和章動控制個部份。進動控制使衛星動量矩和軌道法線負方向重合,去除姿態誤差,章動控制清除姿態角速率。收稿日期作者簡介,上海人,碩士生。com。:磁扭力器的撓度控制技術及應用687進動控制。
假定在外擾動扭矩下,衛星的動量矩矢量方向以小姿態角偏離了軌道法線的負方向。由俯仰軸負方向看去,動量矩矢量在座標系中的位置如圖所示。進動控制方式就是使用控制轉矩將其控制回原點。knx和knz的定義與式精典控制策略缺點使用磁扭力控制衛星姿態的基本原理是將其與衛星所在位置的月球磁場硬度叉乘控制轉矩的方向是由磁矩方向和其所處空間的磁場硬度的方向和確定形成的控制轉矩的方向也是確定的所以控制轉矩的方向取決于磁場硬度的方向。這引起有些時侯磁扭力器所能提供的控制轉矩的方向與希望的控制轉矩的方向不一致球磁場方向合適時才會進行控制。所以因為地磁場未能提供及時的控制轉矩控制過程中存在滯后撓度控制策略假定在外擾動扭矩下衛星偏航軸和滾轉軸各有小姿態角誤差。由俯仰軸負方向看去動量矩矢量在座標系中的位置見圖進動控制示意圖進動控制采用比列控制反饋扭矩大小和姿態誤差大小成反比。在小姿態角誤差的情況下取代。進動控制的轉矩為項分別代表施加在衛星滾轉、俯仰和偏航軸上的控制轉矩;kpkpz分別是控制轉矩的比列系數。據悉因為俯仰通道和其他將其控制轉矩假定為章動控制。假定在外擾動轉矩下衛星偏航軸和滾轉軸有了小的姿態角速率誤差角速率矢量端點在座標系中的投影位置如圖所示。
章動控制方式就是使用控制轉矩將其控制回原點。用控制轉矩使動量矩矢量進動到地磁場可以提供控制轉矩的方向上。這樣月球磁場可以在一個軌道周期內盡可能多地提供進動控制和章動控制轉矩。章動控制示意圖撓度控制的轉矩為ksx取代。章動控制的轉矩為的定義與式撓度控制設計方式控制轉矩情況選擇不同的kp可以得到不同的控制策略。得到精典控制策略中俯仰軸磁矩的表達式反饋系數選定撓度控制策略的動力學多項式中包括kpz兩個時變參數通過其穩定性條件來求解穩定區域比較困難。在工程上個別解決方案是將各未知參數而且對于像太陽同步軌道這樣接近磁子午面的軌道