基于反作用飛輪和磁力矩器的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、基于反作用飛輪和磁力矩器的姿態(tài)控制系統(tǒng)因無需消耗冷氣或燃料,理論上具有無限長(zhǎng)壽命,因此一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)方向之一。本文針對(duì)某型在研衛(wèi)星,研究在不同控制任務(wù)中飛輪動(dòng)態(tài)特性對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)控制的影響,并在要求的姿態(tài)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)條件約束下,對(duì)飛輪和磁力矩器的性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估,為輪控衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型依據(jù)。
　　首先建立了衛(wèi)星的動(dòng)力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并對(duì)空間干擾進(jìn)行了的研究。其次,對(duì)控制系統(tǒng)中反作用飛輪的

2、模型進(jìn)行了分析,建立了飛輪仿真模型和三軸磁卸載模型,對(duì)磁卸載規(guī)律進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。
　　然后,根據(jù)衛(wèi)星在空間運(yùn)行時(shí)控制模式的不同,對(duì)姿態(tài)控制系統(tǒng)進(jìn)行了分類設(shè)計(jì),主要分為對(duì)地定向三軸穩(wěn)定控制系統(tǒng)、姿態(tài)機(jī)動(dòng)姿態(tài)控制系統(tǒng)、對(duì)日定向姿態(tài)控制系統(tǒng)和全方位對(duì)日捕獲姿態(tài)控制系統(tǒng)。對(duì)這些控制系統(tǒng)逐一進(jìn)行了仿真研究,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。通過姿態(tài)機(jī)動(dòng)和全方位對(duì)日捕獲的仿真研究,給出了反作用飛輪和磁力矩器主要性能指標(biāo)的選擇范圍。
　　最后,論文對(duì)衛(wèi)