一种带精确补偿的卫星姿态快速机动控制方法
2020-05-21庞博,李果,黎康,汤亮
宇航学报 2020年4期
关键词:模态
庞 博,李 果,黎 康,汤 亮
(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; 3. 北京空间飞行器总体设计部,北京 100094)
0 引 言
目前,高轨高分辨率遥感卫星在气象遥感、自然灾害监测以及国防情报侦查与监视等领域起着非常重要的作用[1-2]。受分辨率高和观测视场有限等因素影响,部分空间任务需要遥感卫星具有近实时的姿态响应,在短时间内快速机动到目标区域,且满足有效载荷正常工作的条件,这就要求卫星具有姿态快速机动和快速稳定的能力。其中利用前馈补偿提高姿态机动的快速响应能力是行之有效的方法。但仍面临两方面困难:
1)挠性振动的姿态机动的影响。随着挠性结构附件控制技术的发展[3],多种控制方法[4-7]已逐步应用于挠性卫星的姿态控制当中。但是卫星姿态机动引发的挠性附件振动,仍是影响姿态控制的精度和稳定性的主要因素。一般采用被动或主动的方式,对挠性附件的振动进行抑制。主动振动抑制通过挠性附件的振动信息,设计控制律,主动去抑制挠性附件的振动。主动振动抑制可分为基于智能材料的主动振动抑制和基于挠性动力学特性的主动振动抑制两种。将压电智能材料制成传感器和作动器,粘贴或嵌入于挠性结构内部,能够直接对振动进行感知和抑制,对应的控制方法有速度负反馈控制[8]、独立模态控制[9]和正位置反馈控制[10]等。根据挠性动力学的特性,主动振动抑制可采用的方法有输入成型法[11]和模态观测器估计法[12-14]等。……
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