[发明专利]飞轮欠驱动时结合磁力矩器的卫星三轴姿态控制方法有效
| 申请号： | 201610877412.2 | 申请日： | 2016-09-30 |
| 公开（公告）号： | CN106542120B | 公开（公告）日： | 2018-11-02 |
| 发明（设计）人： | 杜宁;尹海宁;李芳华;孙锦花;查理;王世耀;孟其琛 | 申请（专利权）人： | 上海航天控制技术研究所 |
| 主分类号： | B64G1/32 | 分类号： | B64G1/32 |
| 代理公司： | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人： | 陈鹏 |
| 地址： | 201109 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | 飞轮欠驱动时结合磁力矩器的卫星三轴姿态控制方法，步骤为：(1)根据磁强计测量得到的地磁场强度矢量B确定磁控矩阵Γ(b)，并根据实际的飞轮可用情况，确定飞轮控制矩阵Kw；(2)计算三轴姿态控制用磁电流指令Izk＝Kic*Mzk；(3)计算三轴磁卸载用磁电流指令Ixz＝Kic*Mxz；(4)计算磁力矩器指令Ick＝Izk+Ixz；在磁力矩器按照磁力矩器指令进行姿态控制的同时，可用的反作用飞轮继续基于指令力矩Tc进行姿态控制。本发明方法在系统仅剩下任意的两台甚至一台飞轮可用时，结合三轴磁力矩器实现了卫星三轴姿态高精度控制，适用于长期对地定向控制或长期对日定向控制，也适用于卫星任意姿态大角度机动控制。 | ||
| 搜索关键词： | 飞轮 驱动 结合 磁力 卫星 姿态 控制 方法 | ||
【主权项】：
1.飞轮欠驱动时结合磁力矩器的卫星三轴姿态控制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)根据磁强计测量得到的地磁场强度矢量B确定磁控矩阵Γ(b)，并根据实际的飞轮可用情况，确定飞轮控制矩阵Kw，![]()
其中，![]()
当i轴飞轮可用时，ki＝1，否则当i轴飞轮故障时，ki＝0，i＝x,y,z；(2)计算三轴姿态控制用磁电流指令Izk＝Kic*Mzk，其中Kic为磁力矩器磁矩和电流转换系数，Mzk＝B×Λ‑1(b)Tc/||B||2，Λ(b)＝Γ(b)+Kw，Tc为飞轮姿态控制算法给出的三轴控制力矩指令；(3)计算三轴磁卸载用磁电流指令Ixz＝Kic*Mxz，其中Mxz＝‑Ku(B×Δh)/||B||2，Δh为当前飞轮角动量与卸载目标角动量的差值，Ku为磁卸载系数矩阵![]()
Kux、Kuy、Kuz分别为卫星三轴磁卸载系数；(4)计算磁力矩器磁控电流Ick＝Izk+Ixz，在磁力矩器按照磁力矩器磁控电流进行姿态控制的同时，可用的反作用飞轮继续基于力矩指令Tc进行姿态控制。
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