制导与控制

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翻译样例: 偏置动量轮控卫星姿态控制
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姿态控制系统是卫星控制中重要的子系统,该系统的设计是卫星能否准确地按给定姿态运行的关键。近年来偏置动量控制的姿态控制方案被广泛采用;同时,为满足高精度的要求,许多工程设计人员采用飞轮作为卫星的执行机构。由于偏置动量卫星可以不用偏航敏感器,仅根据滚动和俯仰姿态信息,就能实现三轴稳定。本文在三轴轮控的前提下,提出了一种基于偏航观测器的姿态控制方案。其中,俯仰回路采用偏置动量控制,偏置动量轮安装在俯仰轴负方向,通过TUH控制设计出偏置动量轮的控制规律。滚动=偏航回路采用滑动模态变结构控制,其控制命令用测量的滚动角信息及其观测出的偏航角来构造。滑模变结构控制具有不依赖于外部扰动和内部参数变动的优点,主要思想是设计适当的切换函数和变结构控制规律,保证系统在有限时间内到达切换流形,进而实现滑动模运动,已越来越多地被应用在卫星姿态控制系统设计中。本文针对偏置动量卫星姿态控制问题,设计了基于偏航观测器的姿态控制方案。俯仰回路采用了一般的=>控制,滚动偏航回路采用了滑模变结构控制。仿真结果表明,在执行机构的工作范围内,卫星能够达到很高的姿态控制精度;并且很小的控制能量使干扰得到了有效抑制。该控制方案是切实可行的,具有一定的实际应用价值。

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