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集群航天器自主拼接控制地面实验系统设计
1
作者
许传晓
康国华
+4 位作者
武俊峰
陶新勇
吴佳奇
周佳艺
吴阳
《光学精密工程》
CSCD
北大核心
2024年第24期3566-3579,共14页
针对地面三自由度气浮平台模拟集群航天器自主拼接实验精度不高和实验系统过于复杂的问题,基于嵌入式系统和串级PID旋翼推进控制设计了一套连续小推力高精度全物理仿真系统。首先根据集群航天器在轨相对动力学,结合地面仿真环境扰动分析...
针对地面三自由度气浮平台模拟集群航天器自主拼接实验精度不高和实验系统过于复杂的问题,基于嵌入式系统和串级PID旋翼推进控制设计了一套连续小推力高精度全物理仿真系统。首先根据集群航天器在轨相对动力学,结合地面仿真环境扰动分析,建立了带扰动修正的地面全物理仿真系统动力学模型;设计了一套位姿解耦旋翼式推进系统,结合运动捕捉系统和主控上位机与底层下位机平台,设计了基于μCOS操作系统的仿真航天器单体和基于串级PID算法的三自由度运动控制系统。后续的双航天器自主拼接气浮实验表明,本文建立的全物理仿真系统动力学模型仿真数据与实验数据吻合,地面仿真航天器的实测姿态指向控制精度不低于0.1°,位置控制精度不低于1 mm,达到了集群航天器自主拼接半物理仿真的高精度需求,为大规模卫星集群仿真实验系统的搭建提供了借鉴方案。
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关键词
集群航天器
自主拼接
全物理仿真系统
PID控制
旋翼推进
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职称材料
题名
集群航天器自主拼接控制地面实验系统设计
1
作者
许传晓
康国华
武俊峰
陶新勇
吴佳奇
周佳艺
吴阳
机构
南京航空航天大学航天学院
出处
《光学精密工程》
CSCD
北大核心
2024年第24期3566-3579,共14页
基金
江苏省双创人才项目(No.JSSCBS20210181)。
文摘
针对地面三自由度气浮平台模拟集群航天器自主拼接实验精度不高和实验系统过于复杂的问题,基于嵌入式系统和串级PID旋翼推进控制设计了一套连续小推力高精度全物理仿真系统。首先根据集群航天器在轨相对动力学,结合地面仿真环境扰动分析,建立了带扰动修正的地面全物理仿真系统动力学模型;设计了一套位姿解耦旋翼式推进系统,结合运动捕捉系统和主控上位机与底层下位机平台,设计了基于μCOS操作系统的仿真航天器单体和基于串级PID算法的三自由度运动控制系统。后续的双航天器自主拼接气浮实验表明,本文建立的全物理仿真系统动力学模型仿真数据与实验数据吻合,地面仿真航天器的实测姿态指向控制精度不低于0.1°,位置控制精度不低于1 mm,达到了集群航天器自主拼接半物理仿真的高精度需求,为大规模卫星集群仿真实验系统的搭建提供了借鉴方案。
关键词
集群航天器
自主拼接
全物理仿真系统
PID控制
旋翼推进
Keywords
clustered spacecraft
autonomous docking
full physical simulation system
PID
rotor pro⁃pulsion control
分类号
TP394.1 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH691.9 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
集群航天器自主拼接控制地面实验系统设计
许传晓
康国华
武俊峰
陶新勇
吴佳奇
周佳艺
吴阳
《光学精密工程》
CSCD
北大核心
2024
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