[发明专利]一种处于推力器死区内提高卫星姿态控制精度的方法

权利要求书

1.一种处于推力器死区内提高卫星姿态控制精度的方法，其特征在于，该方法通过控制卫星上设置的推力器组合来控制所述卫星的卫星姿态，所述推力器组合包括若干推力器，该方法包括：

S1、获取所述卫星的控制信息，其中，所述控制信息由测量敏感器实时获取；

S2、根据所述控制信息计算得到若干时间脉冲指令，其中，所述若干时间脉冲指令用于分别控制所述若干推力器，以使所述卫星满足任务指标要求；

S3、将所述时间脉冲指令发送至对应的所述推力器；

S4、判断所述卫星的姿态幅值是否超过所述任务指标要求和/或所述测量敏感器的采样周期是否超过卫星计算机的采样周期，若是，将当前节拍的时间脉冲指令扩大设定倍数并将扩大设定倍数的时间脉冲指令发送至对应的推力器，若否，重复步骤S1。

2.如权利要求1所述的处于推力器死区内提高卫星姿态控制精度的方法，其特征在于，所述控制信息包括所述推力器组合中各推力器的角度信息α和角速度信息ω。

3.如权利要求2所述的处于推力器死区内提高卫星姿态控制精度的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S201、根据所述控制信息计算得到对应的控制力矩；

S202、根据所述控制力矩计算得到对应的时间脉冲指令。

4.如权利要求3所述的处于推力器死区内提高卫星姿态控制精度的方法，其特征在于，所述步骤S201、步骤S202由PID控制器执行，采用如下公式进行计算：

Mc＝Kp·α+Ki·∫α+Kd·ω

Mc·Ts＝Mr·Ton

式中，Kp为控制器比例环节系数，Ki为积分环节系数，Kd为微分环节系数，Mc为控制力矩，Mr为推力器可以提供的额定力矩，Ts为卫星上配置安装的计算机采样周期，Ton为推力器接收的时间脉冲信号指令。

5.如权利要求1所述的处于推力器死区内提高卫星姿态控制精度的方法，其特征在于，在将扩大设定倍数的时间脉冲指令发送至对应的推力器之前还包括：

判断扩大设定倍数的时间脉冲指令是否超过最小输出脉冲，若是，将扩大设定倍数的时间脉冲指令发送至对应的推力器，若否，重复步骤S4。

6.如权利要求1所述的处于推力器死区内提高卫星姿态控制精度的方法，其特征在于，所述设定倍数为自然数N；对应的推力器在接收到扩大设定倍数的时间脉冲指令后进行输出，但在接下来的N-1个节拍内要求该推力器不输出。

7.如权利要求6所述的处于推力器死区内提高卫星姿态控制精度的方法，其特征在于，所述设定倍数N具体通过如下公式计算得到：

Mc_min＝Mr·Tmin/Ts

α_min＝Mc_min/Kp

ω_min＝Mc_min/Kd

式中，Mc_min为推力器死区脉宽Tmin对应的控制力矩，Mr为推力器可以提供的额定力矩，α_min为对应的角度控制精度，ω_min为对应的角速度控制精度；N为对(α_min/α_0)求整数值而且取接近较大的整数，Ts为卫星上配置安装的计算机采样周期，Kp为控制器比例环节系数，Kd为微分环节系数。