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文檔簡介
1、衛(wèi)星在空間的運動可以分為軌道運動和姿態(tài)運動,姿態(tài)運動是衛(wèi)星姿態(tài)控制所研究的問題,衛(wèi)星的姿態(tài)控制又可以分為姿態(tài)確定、姿態(tài)控制規(guī)律設(shè)計和執(zhí)行機構(gòu)三部分,姿態(tài)確定系統(tǒng)的精度是影響姿態(tài)控制的決定性因素,姿態(tài)控制規(guī)律的好壞也必將影響到姿態(tài)控制的精度,本文以某在研慣性定向衛(wèi)星為研究對象進行姿態(tài)確定和姿態(tài)控制研究,主要完成了以下幾個方面的工作:
采用歐拉角和四元數(shù)建立了慣性定向衛(wèi)星姿態(tài)運動學方程,根據(jù)剛體動量矩定理,建立了慣性定向剛體衛(wèi)星姿
2、態(tài)動力學方程。
應(yīng)用擴展卡爾曼濾波技術(shù),推導(dǎo)了基于陀螺和星敏感器的姿態(tài)估計算法。主要包括,建立星敏感器和陀螺的數(shù)學模型,闡述了擴展卡爾曼濾波算法的原理,利用慣性定向衛(wèi)星姿態(tài)運動學方程建立了以陀螺偏差和誤差四元數(shù)為狀態(tài)的姿態(tài)估計模型,對衛(wèi)星的姿態(tài)進行了估計。
在姿態(tài)確定的基礎(chǔ)上,設(shè)計了以下三種控制規(guī)律:基于線性化姿態(tài)動力學模型的歐拉角反饋控制器;基于非線性姿態(tài)動力學,利用李亞普諾夫方法設(shè)計的四元數(shù)反饋控制器和歐拉角反饋
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