[发明专利]一种利用正交安装飞轮控制避免过零的方法

说明书

本发明公开了一种利用正交安装飞轮控制避免过零的方法，其包含：根据当前卫星信息，分别计算X方向飞轮，Y方向飞轮以及Z方向飞轮分别需要产生的指令转速ω_cx(k)、ω_cy(k)、ω_cz(k)；将一对称偏置Δω_x分配到X方向的H_X1和H_X2两个飞轮上，使飞轮H_X1与飞轮H_X2的转速均不过零；对Y向飞轮H_Y的角动量卸载一偏置H_y0使Y向飞轮H_Y转速不过零；对Z向飞轮H_Z的角动量卸载一偏置H_z0使Z向飞轮H_Z转速不过零，该偏置H_z0根据外干扰力矩在卫星本体三周坐标系下X方向的常值分量T_ω0x确定。其优点是：在不影响系统要求的前提下通过利用正交安装飞轮使飞轮转速变高从而避免转速过零，以达到工作在此工况下的飞轮轴承组件的润滑环境较好，对其寿命有利。

技术领域

本发明涉及卫星姿态控制技术领域，具体涉及一种利用正交安装飞轮控制避免过零的方法。

背景技术

卫星姿轨控分系统配置了4个反作用飞轮，其中为了保证X方向的一定快速机动能力，X方向沿X_aR轴方向安装了两个飞轮H_X1和H_X2，Y和Z方向各安装一个，分别是沿Y_aR、Z_aR轴方向安装的H_Y、H_Z。在正常工作时，四个正交轮都工作，安装如图1所示。

正常轮控模式下，飞轮的转速偏低。一般每个轨道周期在±30rpm内波动，会频繁过零，而飞轮过零由于静摩擦力增大可能会对飞轮造成一定的磨损从而影响长期性能，为使飞轮工作在较好的工况，在轴承组件润滑良好的情况下适当改变飞轮工作转速，在不影响系统要求的前提下使得飞轮转速稍高并避免过零。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用正交安装飞轮控制避免过零的方法，其在不影响系统要求的前提下通过利用正交安装飞轮使飞轮转速变高从而避免转速过零，以达到工作在此工况下的飞轮轴承组件的润滑环境较好，对其寿命有利。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种利用正交安装飞轮控制避免过零的方法，其特征是，该方法应用于一卫星姿轨控分系统中，所述的卫星姿轨控分系统配置有多个反作用飞轮，分别为X向的H_X1和H_X2、Y向的H_Y以及Z向的H_Z，所述的利用正交安装飞轮控制避免过零的方法具体包含：

根据当前卫星信息，分别计算X方向飞轮，Y方向飞轮以及Z方向飞轮分别需要产生的指令转速ω_cx(k)、ω_cy(k)、ω_cz(k)；

将一对称偏置Δω_x分配到X方向的H_X1和H_X2两个飞轮上，使飞轮H_X1与飞轮H_X2的转速均不过零；

对Y向飞轮H_Y的角动量卸载一偏置H_y0使Y向飞轮H_Y转速不过零；

对Z向飞轮H_Z的角动量卸载一偏置H_z0使Z向飞轮H_Z转速不过零，该偏置H_z0根据外干扰力矩在卫星本体三周坐标系下X方向的常值分量T_ω0x确定。

上述的利用正交安装飞轮控制避免过零的方法，其中：