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《中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)》 2006年
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小卫星磁控系统设计仿真研究

杨艳  
【摘要】:安全保持模式下的小卫星姿态控制系统的稳定运行是保证小卫星在出现故障后还能正常和有效工作的前提,因此对可靠性要求很高。磁强计和磁力矩器不仅具有可靠性高、成本低、重量轻等优点,利用地磁力矩对小卫星进行姿态控制还节约推进剂,对其他设备没有污染,所以本文对三轴稳定小卫星的安全保持模式下的姿态磁控制系统进行了研究。 在姿态确定上,仅利用三轴磁强计作为提供姿态测量部件,建立了卫星姿态动力学、运动学和磁强计测量模型。考虑到卫星的姿态动力学和磁强计测量均为非线性的情况,给出了扩展Kalman滤波器(EKF )的设计,进行了仿真分析。 在姿态控制上,建立了太阳敏感器和磁力矩器的模型,分速度阻尼和太阳捕获设计了控制器,进行了仿真分析。在速度阻尼模式采用Minus-Dot-B控制器和PID控制器两种控制器进行仿真。结果表明PID控制器比Minus-Dot-B控制器的控制精度高、收敛时间短,能更好的满足系统的设计要求。 最后将采用Kalman滤波器的姿态确定和采用PID控制器的姿态控制组成主动磁控系统,进行全系统安全保持模式下的设计仿真。结果表明主动磁控系统能够很好的完成安全保持模式下的速率阻尼和太阳捕获的任务。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V448.2;V441

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 高照照;杨慧;王东;郝文宇;王庆华;李美红;;导航卫星太阳光压任务分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
9 陈宏宇;吴会英;袁明;;影响导航伪距测量的卫星参数和处理方法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 石善斌;静止轨道多星共位技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
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7 张华;高精度双视场星敏感器关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
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9 杨予昊;自旋目标运动成像与静止目标凝视成像方法及关键技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 毕胜;变结构飞行器的多刚体建模和姿态控制[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
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4 张杰;近水面作业的机器人综合减摇机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 姜辉;二级倒立摆控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王斌;董云峰;;磁力矩器的刚度控制技术及应用[J];北京航空航天大学学报;2008年06期
2 傅建国,王孝通,金良安,马野;一种基于地球重力场和磁场的姿态估计新算法[J];电子学报;2005年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘星;UKF和EKF在卫星姿态确定中的应用研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王喆鑫;基于滑模变结构的火星探测器姿态控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 林来兴;卫星仿真中心及其仿真系统[J];航天控制;1993年03期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘海颖;王惠南;陈志明;;磁控微小卫星速率阻尼和姿态捕获研究[J];宇航学报;2007年02期
2 张利宾;杨旭;杨涤;;三轴稳定微小卫星主动磁阻尼姿态控制[J];上海航天;2008年06期
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