[發明專利]一種衛星姿態機動路徑規劃的參數設計方法有效
| 申請號： | 201710948125.0 | 申請日： | 2017-10-12 |
| 公開（公告）號： | CN107608213B | 公開（公告）日： | 2020-11-03 |
| 發明（設計）人： | 劉德慶;彭仁軍;張子龍;吳敬玉;鐘超;吳德安;郭思巖;張濤;高四宏 | 申請（專利權）人： | 上海航天控制技術研究所 |
| 主分類號： | G05B13/04 | 分類號： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249 | 代理人： | 朱成之 |
| 地址： | 200233 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 衛星 姿態 機動 路徑 規劃 參數 設計 方法 | ||
本發明公開了一種衛星姿態機動路徑規劃的參數設計方法，包含：S1，確定衛星機動軸轉動慣量Ig，衛星的執行機構在機動軸最大輸出角動量Hmax，所述的執行機構最大輸出力矩Tmax，以及執行機構的機動角度φ；S2，預設一過渡段時間上限值τa和過渡段時間下限值τb，并根據所述的Ig、Hmax、Tmax和φ，求取最大角速度a、最大角速度ωmax和過渡時間τ。
技術領域
本發明涉及衛星姿態控制技術，特別涉及一種衛星姿態機動路徑規劃的參數設計方法。
背景技術
衛星姿態機動的方法分為開環機動和閉環機動。開環機動對模型的確定性要求較高，一般只用于單軸機動；閉環機動可分為階躍指令模式和路徑規劃模式，階躍指令模式往往會有超調，路徑規劃模式則可以減小超調，且機動過程平緩可靠。最常規的機動路徑是基于bang-bang控制的時間最優路徑(簡稱BCB路徑)，但是跟蹤BCB路徑容易激起撓性附件大幅度振動，影響穩定時間。
為此，不少學者進行了可抑制撓性振動的平滑路徑規劃方法研究，本人于2014年8月于《上海航天》發表文章《基于路徑規劃和輸入成型的撓性航天器振動控制方法》中提出一種余弦過渡角加速度路徑規劃方法，但文中未對其參數設計方法進行詳細描述。
發明內容
本發明的目的是提供一種衛星姿態機動路徑規劃的參數設計方法，可以星上自主計算或者地面設計得到路徑規劃所需的參數，設計方法通用性強。
為了實現以上目的，本發明是通過以下技術方案實現的：
一種衛星姿態機動路徑規劃的參數設計方法，其特點是，包含：
S1，確定衛星機動軸轉動慣量Ig，衛星的執行機構在機動軸最大輸出角動量Hmax，所述的執行機構最大輸出力矩Tmax，以及執行機構的機動角度φ；
S2，預設一過渡段時間上限值τa和過渡段時間下限值τb，并根據所述的Ig、Hmax、Tmax和φ，求取最大角速度a、最大角速度ωmax和過渡時間τ。
所述的步驟S2具體為：
S2.1，計算最大角速度暫定值a'和最大角速度暫定值ωmax'：
a'＝Tmax/Ig，ωmax'＝Hmax/Ig；
S2.2，判斷φ是否大于則執行步驟S2.3；若否，則執行步驟S2.4；
S2.3，若則a＝a'＝Tmax/Ig，ωmax＝ωmax'＝Hmax/Ig，τ＝τa；
若則a＝a'＝Tmax/Ig，ωmax＝ωmax'＝Hmax/Ig，
若則τ＝τb；
S2.4，若則a＝a'＝Tmax/Ig，τ＝τa；
若則a＝a'＝Tmax/Ig，
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