单框架控制力矩陀螺的奇异分析及操纵律设计

作     者：李传江 郭延宁 马广富 LI Chuan-jiang;GUO Yan-ning;MA Guang-fu

作者机构：哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨150001 

基　　金：国家自然科学基金(60774062) 中国博士后科学基金(20070420858) 哈尔滨工业大学优秀青年教师培养计划(HITQNJS.2008.006) 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2010年第31卷第10期

页      码：2346-2353页

摘      要：通过对单框架控制力矩陀螺群(SGCMGs)的奇异问题的分析,设计了一种新的伪逆解与零运动向量相结合的操纵律来回避SGCMGs的内部奇异点。首先通过绘制金字塔构型SGCMGs奇异角动量曲面及典型角动量切面对应的奇异度量极值曲面,研究了其奇异的几何特性。然后以缩小期望力矩与各SGCMG角动量的夹角为目的,给出了一种新的零运动向量构造方法用于操纵律的设计。该方法在全局范围内考虑,并未参考当前奇异度量值,故能有效地避免奇异度量局部极值所对应的内部显奇异点。最后将其与现有的几种操纵律进行了数学仿真对比,验证了其有效性及优越性。

主 题 词：姿态控制 单框架控制力矩陀螺 奇异 操纵律 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3873/j.issn.1000-1328.2010.10.018

馆 藏 号：203108077...