[发明专利]一种维持反作用轮的转速的方法

权利要求书

1.一种维持反作用轮的转速的方法，包括下列步骤：

选择卫星的多个反作用轮之一作为基准轮；

计算基准轮的转速维持力矩，包括下列步骤：

根据下列公式计算基准轮的转速维持力矩：

其中W_{JZ_BC}为基准轮的期望转速，W_JZ为基准轮的测量转速，J_{wheel_JZ}为基准轮的转动惯量，k_{p_fw}为转速维持控制增益，ΔT_JZ为基准轮的转速维持力矩，ΔT_max为反作用轮的转速维持最大力矩；

根据反作用轮安装矩阵计算其它反作用轮的转速维持力矩，包括下列步骤：

根据下列公式计算其它反作用轮的转速维持力矩：

其中R_bm为其它反作用轮的合成安装矩阵，R_JZ为基准轮的安装矢量；

根据卫星的当前姿态和所期望的姿态确定是否维持反作用轮的转速；以及

根据姿态控制力矩和转速维持力矩计算一个或多个反作用轮的输出力矩指令，包括下列步骤：

确定一个或多个反作用轮的输出力矩：

T_JZ＝T_{JZ_TC}+ΔT_JZ；

T₁＝T_{1_TC}+ΔT₁；

T₂＝T_{2_TC}+ΔT₂；

T₃＝T_{3_TC}+ΔT₃；

确定所述输出力矩(T_JZ、T₁、T₂、T₃)的最大值T_m；

如果|T_m|＞T_{fw_max}，

则

其中T_{JZ_TC}、T_{1_TC}、T_{2_TC}、T_{3_TC}为卫星姿态控制力矩，T_JZ、T₁、T₂、T₃为各个反作用轮输出力矩，T_{fw_max}为反作用轮最大输出力矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其中选择卫星的多个反作用轮之一作为基准轮包括：

根据安装方式选择参与整星角动量计算的斜装轮作为基准轮。

3.根据权利要求2所述的方法，其中根据安装方式选择参与整星角动量计算的斜装轮作为基准轮包括：

对于反作用轮的四斜装安装方式，任意选择一个反作用轮作为基准轮；或者

对于反作用轮的三正一斜安装方式，选择斜装反作用轮作为基准轮；或者

对于其它安装方式，任意选择一个斜装反作用轮作为基准轮。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

对计算所得的转速维持力矩ΔT_JZ进行限幅保护，其中如果ΔT_JZ＞ΔT_max，则ΔT_JZ＝ΔT_max；如果ΔT_JZ＜-ΔT_max，则ΔT_JZ＝-ΔT_max，其中ΔT_max为反作用轮的转速维持最大力矩。

5.根据权利要求1所述的方法，其中根据卫星的当前姿态和所期望的姿态确定是否维持反作用轮的转速包括：

确定航天器当前姿态与目标姿态的差异；以及

将所述差异与阈值相比较以确定是否维持反作用轮的转速。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望转速是标称转速。