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一种超低轨卫星干扰力矩与故障的估计及补偿方法
被引量：
1
1
作者
马嘉宏
吴宝林
耿云海
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1736-1745,共10页
针对超低轨道卫星在轨运行时存在强烈大气阻力力矩以及姿态控制执行机构故障的情况,基于并行学习策略理论,提出了一种估计与补偿干扰和故障的方法。首先,作为参数辨识的一种思路,并行学习自适应辨识策略被引入到干扰及故障估计问题中,...
针对超低轨道卫星在轨运行时存在强烈大气阻力力矩以及姿态控制执行机构故障的情况,基于并行学习策略理论,提出了一种估计与补偿干扰和故障的方法。首先,作为参数辨识的一种思路,并行学习自适应辨识策略被引入到干扰及故障估计问题中,相较传统的观测器,该策略可将干扰和故障同时分别估计,并放松了对实时姿态信息及指令力矩信息的需求。然后,利用上述估计值设计姿态控制器以保证干扰及故障情况下实现卫星的高精度姿态控制。最后,通过对具体的任务过程进行数值模拟,验证了所提方法的有效性。
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关键词
超低轨卫星
并行学习
干扰估计
故障估计
姿态控制
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职称材料
超低轨卫星气动舵机辅助姿态控制方法设计
2
作者
王涛
焦洪臣
+2 位作者
刘杰
陈乐宇
张迎春
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期548-558,共11页
针对超低轨卫星姿态控制差异化需求,开展了基于气动舵机辅助的姿态控制策略研究。完成了超低轨道稀薄大气下卫星气动舵机布局设计与气动特性研究,理论气动力可达10^(-1) N量级,气动力矩可达10^(-1) N·m量级。在此基础上,完成了基...
针对超低轨卫星姿态控制差异化需求,开展了基于气动舵机辅助的姿态控制策略研究。完成了超低轨道稀薄大气下卫星气动舵机布局设计与气动特性研究,理论气动力可达10^(-1) N量级,气动力矩可达10^(-1) N·m量级。在此基础上,完成了基于气动舵机辅助的姿态控制策略研究。通过仿真验证,在x轴采用动量轮控制、y轴和z轴采用气动舵机辅助控制情况下,可实现优于0.004°的三轴指向精度和优于0.0007(°)/s的三轴姿态稳定度。所设计气动舵机辅助姿态控制策略对超低轨卫星技术应用与发展具有重要技术价值和工程意义。
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关键词
超低轨卫星
气动舵机
空气动力学
姿态控制
卫星
构型
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职称材料
低轨质量矩航天器姿态动力学与气动补偿控制
3
作者
陆正亮
李镓彤
+1 位作者
胡远东
廖文和
《系统工程与电子技术》
北大核心
2025年第6期1975-1984,共10页
针对气动偏心力矩严重干扰超低轨卫星姿态控制性能的问题,提出一种基于质量矩技术的微纳卫星气动干扰力矩自适应动态补偿控制方法,实现对气动偏心力矩的精确观测与快速补偿。针对基于滚珠丝杠副的质量矩驱动方式,考虑机构传动摩擦,建立...
针对气动偏心力矩严重干扰超低轨卫星姿态控制性能的问题,提出一种基于质量矩技术的微纳卫星气动干扰力矩自适应动态补偿控制方法,实现对气动偏心力矩的精确观测与快速补偿。针对基于滚珠丝杠副的质量矩驱动方式,考虑机构传动摩擦,建立质量矩卫星转动、平动和执行机构平动的完整动力学模型,明确各项参数对扰动力矩的影响。针对气动环境不确定和卫星质心未知问题,设计基于径向基函数(radial basis function,RBF)干扰观测器、滑模控制器与积分分离式比例-积分-微分(proportional-integral-derivation,PID)控制器的自适应动态补偿方案。仿真结果表明,所提补偿控制方法能够精确估计并补偿气动力矩干扰,有效消除质量矩机构摩擦力影响,验证了气动补偿控制方法的有效性。
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关键词
超低轨卫星
姿态控制
气动力矩
摩擦特性
滑模控制
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职称材料
题名
一种超低轨卫星干扰力矩与故障的估计及补偿方法
被引量：
1
1
作者
马嘉宏
吴宝林
耿云海
机构
哈尔滨工业大学航天学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1736-1745,共10页
基金
国家自然基金面上项目(61873312)。
文摘
针对超低轨道卫星在轨运行时存在强烈大气阻力力矩以及姿态控制执行机构故障的情况,基于并行学习策略理论,提出了一种估计与补偿干扰和故障的方法。首先,作为参数辨识的一种思路,并行学习自适应辨识策略被引入到干扰及故障估计问题中,相较传统的观测器,该策略可将干扰和故障同时分别估计,并放松了对实时姿态信息及指令力矩信息的需求。然后,利用上述估计值设计姿态控制器以保证干扰及故障情况下实现卫星的高精度姿态控制。最后,通过对具体的任务过程进行数值模拟,验证了所提方法的有效性。
关键词
超低轨卫星
并行学习
干扰估计
故障估计
姿态控制
Keywords
Ultra-low-orbit satellite
Concurrent learning
Disturbance estimation
Fault estimation
Attitude control
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
超低轨卫星气动舵机辅助姿态控制方法设计
2
作者
王涛
焦洪臣
刘杰
陈乐宇
张迎春
机构
哈尔滨工业大学航天学院
中国空间技术研究院遥感卫星总体部
北京航空航天大学宇航学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期548-558,共11页
基金
国家自然科学基金(62005015)。
文摘
针对超低轨卫星姿态控制差异化需求,开展了基于气动舵机辅助的姿态控制策略研究。完成了超低轨道稀薄大气下卫星气动舵机布局设计与气动特性研究,理论气动力可达10^(-1) N量级,气动力矩可达10^(-1) N·m量级。在此基础上,完成了基于气动舵机辅助的姿态控制策略研究。通过仿真验证,在x轴采用动量轮控制、y轴和z轴采用气动舵机辅助控制情况下,可实现优于0.004°的三轴指向精度和优于0.0007(°)/s的三轴姿态稳定度。所设计气动舵机辅助姿态控制策略对超低轨卫星技术应用与发展具有重要技术价值和工程意义。
关键词
超低轨卫星
气动舵机
空气动力学
姿态控制
卫星
构型
Keywords
ultra-low-orbit satellite
pneumatic steering gear
aerodynamics
attitude control
satellite structure
分类号
V474.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TB553 [理学—声学]
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职称材料
题名
低轨质量矩航天器姿态动力学与气动补偿控制
3
作者
陆正亮
李镓彤
胡远东
廖文和
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《系统工程与电子技术》
北大核心
2025年第6期1975-1984,共10页
文摘
针对气动偏心力矩严重干扰超低轨卫星姿态控制性能的问题,提出一种基于质量矩技术的微纳卫星气动干扰力矩自适应动态补偿控制方法,实现对气动偏心力矩的精确观测与快速补偿。针对基于滚珠丝杠副的质量矩驱动方式,考虑机构传动摩擦,建立质量矩卫星转动、平动和执行机构平动的完整动力学模型,明确各项参数对扰动力矩的影响。针对气动环境不确定和卫星质心未知问题,设计基于径向基函数(radial basis function,RBF)干扰观测器、滑模控制器与积分分离式比例-积分-微分(proportional-integral-derivation,PID)控制器的自适应动态补偿方案。仿真结果表明,所提补偿控制方法能够精确估计并补偿气动力矩干扰,有效消除质量矩机构摩擦力影响,验证了气动补偿控制方法的有效性。
关键词
超低轨卫星
姿态控制
气动力矩
摩擦特性
滑模控制
Keywords
ultra-low Earth orbit satellite
attitude control
aerodynamic moment
friction characteristics
sliding mode control
分类号
TN974 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种超低轨卫星干扰力矩与故障的估计及补偿方法
马嘉宏
吴宝林
耿云海
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
超低轨卫星气动舵机辅助姿态控制方法设计
王涛
焦洪臣
刘杰
陈乐宇
张迎春
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
低轨质量矩航天器姿态动力学与气动补偿控制
陆正亮
李镓彤
胡远东
廖文和
《系统工程与电子技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
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