Методика отработки алгоритмов управления угловым движением космических аппаратов
Авторы: Меркурьев С.А.
Опубликовано в выпуске: #6(102)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-6-1990
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Рассмотрена методика первоначальной отработки алгоритмов управления угловым движением автоматического космического аппарата как твердого тела. Математическая модель объекта управления задана динамическими уравнениями Эйлера и кинематическими уравнениями, записанными с использованием параметров Родрига — Гамильтона. Методика, имеющая простую форму, и предназначена для грубой отработки алгоритмов управления. Ее структура позволяет усложнять исходную модель системы путем добавления моделей бортовых приборов и внешних воздействий. Работоспособность методики проверена на примере отработки алгоритма с зоной нечувствительности для режима построения солнечной ориентации автоматического космического аппарата. В этом режиме в качестве измерительного прибора был использован солнечный датчик, а в качестве исполнительных органов — двигатели-маховики. Представлены результаты имитационного моделирования в среде MathWorks MATLAB.
Литература
[1] Микрин Е.А. Бортовые комплексы управления космическими аппаратами и проектирование их программного обеспечения. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003, 336 с.
[2] Задорожная Н.М., Кудрявцева А.А. Управление угловой ориентацией космического аппарата в условиях отказа гироскопического измерителя вектора угловой скорости. Материалы конференции «Управление в аэрокосмических системах» (УАС-2018). Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор». Санкт-Петербург, 2018, с. 199–207.
[3] Шамаев А.М., Озерский М.Д. Разработка методов оценки изменения коэффициента поглощения солнечного излучения терморегулирующих покрытий и температуры в отсеках космического аппарата при его нахождении на орбите. Информационно-технологический вестник, 2015, № 2 (4), с. 127–136.
[4] Ефимов Д.А., Сумароков А.В., Тимаков С.Н. О гироскопической стабилизации спутника связи в отсутствие измерений угловой скорости. Известия Российской академии наук. Теория и системы управления, 2012, № 5, с. 119.
[5] Молоденков А.В., Сапунков, Я.Г., Молоденкова Т.В. Точное решение приближенного уравнения Борца и построение на его основе кватеpнионного алгоритма определения ориентации БИНС. Мехатроника, автоматизация, управление, 2016, № 5, с. 335–340.
[6] Раушенбах Б.В., Токарь Е.Н. Управление ориентацией космических аппаратов. Москва, Наука, 1974, 600 с.
[7] Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. Москва, Наука, 1974, 320 с.
[8] Кульба В.В., Микрин Е.А., Павлов Б.В., Платонов В.Н. Теоретические основы проектирования информационно-управляющих систем космических аппаратов. Микрин Е.А., ред. Москва, Наука, 2006, 579 с.
[9] Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Москва, Наука, 1992, 280 с.
[10] Микрин Е.А., Суханов Н.А., Платонов В.Н., Орловский И.В. Принципы построения бортовых комплексов управления автоматических космических аппаратов. Проблемы управления, 2004, № 3, с. 62–66.
[11] Волынцев А.А., Казаков Б.А., Шустов И.Е. Гироскопический измеритель вектора угловой скорости. Опыт исследования отказов в эксплуатации. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2015, № 5 (104), с. 136–151.