[發明專利]一種使用動量輪與磁力矩器聯合的速率阻尼方法

有效

• 申請號: 201410339276.2
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104176275A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 韓冬;邢林峰;郝金華;諶穎;龔宇蓮;李鶴;謝曉兵;徐子荔;畢鵬波;蓋曉亮
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: B64G1/24
• 分類號: B64G1/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

1.一種使用動量輪與磁力矩器聯合的速率阻尼方法，所述動量輪為三軸動量輪，磁力矩器為三軸磁力矩器，其特征在于，每個控制周期的速率阻尼方法步驟如下：

(1)根據陀螺測量的角速度和動量輪當前的角動量，計算衛星總角動量H_T；

(2)判斷衛星總角動量H_T大小；

當所述衛星總角動量H_T大于設定值H₃小于設定值H₂時，轉入步驟(3)；當衛星總角動量H_T大于設定值H₁時，轉入步驟(4)；當衛星總角動量H_T小于等于設定值H₃時，轉入步驟(5)；當H₂≤H_T≤H₁時，判斷上一周期的速率阻尼方式，當上一周期為動量輪速率阻尼時，轉入步驟(3)，當上一周期為磁力矩器阻尼時，轉入步驟(4)；H₃<H₂<H₁；

(3)根據陀螺測量的角速度進行動量輪速率阻尼；然后本控制周期結束，等待進入下一控制周期；

(4)根據陀螺測量的角速度進行磁力矩器速率阻尼，同時動量輪維持標稱角動量；然后本控制周期結束，等待進入下一控制周期；

(5)結束速率阻尼。

2.根據權利要求1所述的一種使用動量輪與磁力矩器聯合的速率阻尼方法，其特征在于，進行動量輪速率阻尼的方法如下：

根據陀螺測量的角速度ω^=ω^xω^yω^zT]]>計算需要動量輪產生的星體三軸控制力矩T_x、T_y和T_z，計算公式為：

TxTyTz=-KD·ω^xω^yω^z,]]>

其中K_D為增益系數，為3×3對角線矩陣；

根據需要動量輪產生的星體三軸控制力矩，分別向三軸動量輪發送控制指令。

3.根據權利要求1所述的一種使用動量輪與磁力矩器聯合的速率阻尼方法，其特征在于，動量輪速率阻尼的方法如下：

根據陀螺測量的角速度ω^=ω^xω^yω^zT]]>利用公式計算三軸磁力矩器所需產生的磁矩M，其中B為磁場強度矢量在衛星本體系的三軸分量，表示兩個矢量叉乘，K_M為增益系數；根據三軸磁力矩器所需產生的磁矩M向三軸磁力矩器施加控制電壓。