中国空间科学技术

中国空间科学技术 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (6): 41-48.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2013.06.006

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挠性卫星快速机动复合控制

 饶卫东1,2, 徐李佳1,2   

  1. （1北京控制工程研究所，北京100190） （2空间智能控制技术重点实验室,北京100190）
  • 收稿日期:2013-01-04 修回日期:2013-04-23 出版日期:2013-12-25 发布日期:2013-12-25
  • 作者简介:饶卫东 1985年生，2006年毕业于北京航空航天大学导航制导与控制专业，现为中国空间技术研究院控制理论与控制工程专业博士研究生。研究方向为挠性航天器姿态控制。
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展计划（2013CB733100）资助项目

CombinedControlforQuickManeuverofElasticSatellite

 RAO  Wei-Dong1,2, XU  Li-Jia1,2   

  1. (1BeijingInstituteofControlEngineering,Beijing100190）
    （2ScienceandTechnologyonSpaceIntelligentControlLaboratory,Beijing100190)
  • Received:2013-01-04 Revised:2013-04-23 Published:2013-12-25 Online:2013-12-25

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被引次数

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摘要： 文章给出了挠性卫星快速机动复合控制方法，包括前馈和反馈控制。反馈控制消除姿态误差，使得本体完成姿态机动目标；前馈控制柔化和优化参考输入，规避挠性振动。反馈控制采用经典PD控制，而前馈控制采用正弦优化控制。正弦优化控制通过优化正弦序列系数，能同时抑制大量挠性振动（包括低阶和高阶模态）。最后，文章对该复合控制方法进行了数学仿真，结果表明：在动力学不确定性和外界干扰存在的情况下，该方法仍能有效完成姿态快速机动，同时抑制最后的残余振动达到合理的水平。

关键词: 快速机动, 复合控制, 正弦优化控制, 高斯伪谱法, 挠性卫星

Abstract: Acombinedcontrolmethodwhichconsistsoffeedbackcontrolandfeedforwardcontrolwaspresented.Thefeedbackloopeliminatesrigidbody′sattitudeerroraroundtargetattitude,whilefeedforwardcontrolpreventsfromelasticvibration.Forfeedbackloop,thetraditionalPDcontrolwasadopted.Forfeedforwardcontrol,thesuboptimalsinusoidalcontrolwasadopted.Suboptimalsinusoidalcontrolconsistsofseriesofsinusoidsexcitinglittlevibrationofelasticmodesfromlowordertohighorder.Numericalsimulationwascarriedouttoverifythemethod.Theresultsshowthat,byusingthecombinedcontrol,themaneuvertaskcanbefulfilledeffectivelyinthepresenceofdynamicaluncertaintiesanddisturbance.

Key words: Quickmaneuver, Combinedcontrol, Suboptimalsinusoidalcontrol, Gausspseudospectralmethod, Elasticsatellite