王有懿 汤 亮 何英姿

1. 北京控制工程研究所, 北京 100190 2. 空间智能控制技术重点实验室, 北京 100190



超静平台隔振与指向一体化控制方法

王有懿1,2汤 亮1,2何英姿1,2

1. 北京控制工程研究所, 北京 100190 2. 空间智能控制技术重点实验室, 北京 100190

未来航天任务对航天器的控制精度和稳定度提出了极高要求，亟需研制具有振动隔离和精确指向功能的有效载荷超静平台。基于此研究超静平台的隔振与指向一体化控制方法，以满足未来航天器的高性能需求。借助一般形式的超静平台动力学模型，分别推导了适用于振动隔离与精确指向控制的2种解耦模型，并给出相应的控制策略；结合2种控制方法的不同控制带宽，研究超静平台隔振与指向一体化控制方法，实现超静平台的宽带宽控制；进行数值仿真分析。仿真结果表明：采用隔振与指向一体化控制方法可以在宽频率范围有效抑制外部扰动，同时实现对观测目标的精确跟踪。

超静平台；振动隔离；精确指向；一体化控制

未来的航天任务(如空间科学观测、深空激光通信等)要求航天器具有极高的控制精度和稳定度性能指标；而星上的各种扰动源，如飞轮、控制力矩陀螺、大型天线及太阳帆板的定向驱动装置、斯特林制冷机等正常工作时将会产生难以避免的低频振动和高频抖动，严重影响高精度航天器的控制精度和稳定度性能指标，明显降低有效载荷的工作性能。

针对上述问题，国外自上世纪90年代开始研究一种安装于卫星本体和有效载荷之间，具有振动隔离和高精度指向控制的有效载荷搭载平台，称之为“超静平台”[1]，以满足未来航天任务的需求。……