小衛(wèi)星磁控系統(tǒng)設(shè)計仿真研究.pdf

1、安全保持模式下的小衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是保證小衛(wèi)星在出現(xiàn)故障后還能正常和有效工作的前提，因此對可靠性要求很高。磁強計和磁力矩器不儀具有可靠性高、成本低、重量輕等優(yōu)點，利用地磁力矩對小衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)控制還節(jié)約推進(jìn)劑，對其他設(shè)備沒有污染，所以本文對三軸穩(wěn)定小衛(wèi)星的安全保持模式下的姿態(tài)磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 在姿態(tài)確定上，儀利用三軸磁強計作為提供姿態(tài)測量部件，建立了衛(wèi)星姿態(tài)動力學(xué)、運動學(xué)和磁強計測量模型?？紤]到衛(wèi)星的姿態(tài)動力學(xué)和磁

2、強計測量均為非線性的情況，給出了擴展Kalman濾波器(EKF)的設(shè)計，進(jìn)行了仿真分析。 在姿態(tài)控制上，建立了太陽敏感器和磁力矩器的模型，分速度阻尼和太陽捕獲設(shè)計了控制器，進(jìn)行了仿真分析。在速度阻尼模式采用Minus-Dot-B控制器和PID控制器兩種控制器進(jìn)行仿真。結(jié)果表明PID控制器比Minus-Dot-B控制器的控制精度高、收斂時間短，能更好的滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求。 最后將采用Kalman濾波器的姿態(tài)確定和采用PID