衛(wèi)星天線與平臺(tái)去耦合機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、衛(wèi)星平臺(tái)與撓性附件之間的動(dòng)力學(xué)耦合問題始終是衛(wèi)星姿態(tài)控制領(lǐng)域比較關(guān)注的問題，一直以來沒有得到徹底的解決。過去的撓性附件與衛(wèi)星平臺(tái)均采用固連的方式，往往從控制器的設(shè)計(jì)上來解決兩者之間的相互影響，但是這對(duì)于大型撓性天線卻并不適用。本文利用去耦合控制的思想，設(shè)計(jì)了去耦合機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，將衛(wèi)星平臺(tái)與撓性天線用去耦合機(jī)構(gòu)連接，并對(duì)去耦合機(jī)構(gòu)的天線支撐臂進(jìn)行控制，減弱天線與衛(wèi)星平臺(tái)的相互影響，提高衛(wèi)星姿態(tài)控制和天線指向控制的精確性，并盡可能抑制撓性天

2、線的振動(dòng)。
　　本文首先研究了衛(wèi)星撓性天線以及衛(wèi)星姿態(tài)控制的發(fā)展與現(xiàn)狀，并且研究了去耦合機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)中測(cè)量元件旋轉(zhuǎn)變壓器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)音圈電機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用，建立了去耦合機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)中各組成部分的模型。
　　其次，根據(jù)所建立的模型，本文設(shè)計(jì)了去耦合機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)采用雙回路控制，控制器均采用經(jīng)典PID控制算法予以實(shí)現(xiàn)。內(nèi)環(huán)速度反饋回路設(shè)計(jì)有較大帶寬，主要起到抑制干擾力矩的作用；外環(huán)位置反饋回路設(shè)計(jì)有較低帶寬，主要為屏蔽撓性

3、天線的固有頻率，抑制天線的振動(dòng)，使衛(wèi)星天線有較高的指向精度。針對(duì)所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，本文進(jìn)行了Matlab仿真驗(yàn)證。
　　再次，針對(duì)控制系統(tǒng)性能的不足，本文又進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，由原來的一組PID控制參數(shù)設(shè)計(jì)為功能不同的兩組參數(shù)，由控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況決定具體選用的參數(shù)，增加了系統(tǒng)的自適應(yīng)性。通過Matlab仿真，驗(yàn)證了去耦合機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的可行性，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足控制系統(tǒng)的性能要求。
　　最后，本文進(jìn)行了去耦合機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的軟