宇航学报2010,Vol.31Issue(10) :2346-2353.DOI:10.3873/j.issn.1000-1328.2010.10.018

单框架控制力矩陀螺的奇异分析及操纵律设计

Singularity Analysis and Steering Law Design for Single-Gimbal Control Moment Gyroscopes

李传江 郭延宁 马广富
宇航学报2010,Vol.31Issue(10) :2346-2353.DOI:10.3873/j.issn.1000-1328.2010.10.018

单框架控制力矩陀螺的奇异分析及操纵律设计

Singularity Analysis and Steering Law Design for Single-Gimbal Control Moment Gyroscopes

李传江 1郭延宁 1马广富1
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作者信息

  • 1. 哈尔滨工业大学控制科学与工程系,哈尔滨,150001
  • 折叠

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.

关键词

姿态控制/单框架控制力矩陀螺/奇异/操纵律

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基金项目

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)

出版年

2010
宇航学报
中国宇航学会

宇航学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.887
ISSN:1000-1328
被引量11
参考文献量12
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