[發(fā)明專利]火星著陸器噴氣推力器和質(zhì)量矩復(fù)合控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410138869.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103869823A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳忠;王振;郭雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種火星著陸器噴氣推力器和質(zhì)量矩復(fù)合控制系統(tǒng)，火星著陸器至少包括有姿態(tài)控制器、著陸器系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；其特征在于：

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指噴氣反作用控制系統(tǒng)RCS和變質(zhì)心MM的復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)（2）；所述變質(zhì)心MM中包括有第一質(zhì)量滑塊p和第二質(zhì)量滑塊q；第一質(zhì)量滑塊p安裝在著陸器的本體體坐標(biāo)系O_b-X_bY_bZ_b的Y_b軸上，且第一質(zhì)量滑塊p可以沿Y_b軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第二質(zhì)量滑塊q安裝在著陸器的本體體坐標(biāo)系O_b-X_bY_bZ_b的Z_b軸上，且第二質(zhì)量滑塊q可以沿Z_b軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

在基于RSC與MM復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)下構(gòu)建了著陸器動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型（3）；

姿態(tài)控制系統(tǒng)（1）中的姿態(tài)控制模塊（11）根據(jù)接收到的姿態(tài)誤差產(chǎn)生姿態(tài)控制所需的期望姿態(tài)控制力矩并輸出給控制分配模塊（12）中的控制力矩分配模塊（121）；控制力矩分配模塊（121）將所述的期望姿態(tài)控制力矩進(jìn)行分配處理后一方面輸出RCS力矩指令給RCS指令分解模塊（122），另一方面輸出質(zhì)量滑塊力矩指令給質(zhì)量滑塊指令分解模塊（123）；RCS指令分解模塊（122）對(duì)接收到的所述RCS力矩指令進(jìn)行分解處理，輸出RCS啟動(dòng)指令PWM_RCS給執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的RCS系統(tǒng)；質(zhì)量滑塊指令分解模塊（123）對(duì)接收到的所述質(zhì)量滑塊力矩指令進(jìn)行分解處理，輸出MM的位置指令s_p,s_q給執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的MM系統(tǒng)；s_p表示第一質(zhì)量滑塊p的位置指令，s_q表示第二質(zhì)量滑塊q的位置指令；

復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)（2）中的RCS依據(jù)PWM_RCS指令產(chǎn)生控制力矩MM依據(jù)s_p,s_q指令產(chǎn)生控制力矩復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)（2）的力矩總和為作用于著陸器的復(fù)合控制力矩；

著陸器動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型（3）是在復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)（2）的力矩總和與環(huán)境因素產(chǎn)生的空氣干擾力矩共同作用下，改變火星著陸器姿態(tài)，進(jìn)而改變著陸器的著陸軌跡，最終完成著陸器姿態(tài)和位置的解算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火星著陸器噴氣推力器和質(zhì)量矩復(fù)合控制系統(tǒng)，其特征在于：所述變質(zhì)心MM中的兩個(gè)質(zhì)量滑塊分別沿火星著陸器的俯仰軸和偏航軸安裝，且兩個(gè)質(zhì)量塊沿安裝軸作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。