极低频超大型航天器姿态机动与物理试验验证

摘要：

针对具有0.01 Hz极低频主模态的超大型航天器的姿态机动问题,给出利用经典的Bang-Bang轨迹规划方法、滤波轨迹规划方法和传统的相平面控制方法进行姿态机动的方案,构建了极低频超大型航天器姿态机动地面物理试验系统,对不同的姿态机动控制方法进行了试验验证.针对不同的姿态机动轨迹规划方法,采用喷气发动机或控制力矩陀螺作为执行机构,构建了5种超大型航天器姿态机动控制方案,即:姿态跟踪控制+Bang-Bang轨迹规划+喷气发动机,姿态跟踪控制+滤波轨迹规划+喷气发动机,姿态跟踪控制+Bang-Bang轨迹规划+控制力矩陀螺,姿态跟踪控制+滤波轨迹规划+控制力矩陀螺,相平面控制+角速度偏置规划+喷气发动机.利用构建的超大型物理试验系统对上述5种方案进行了试验比较,试验结果表明:机动轨迹对挠性变形的影响超过执行机构的影响,姿态跟踪控制+滤波轨迹规划+控制力矩陀螺方案最优,其变形量相对相平面控制方案能减少约81.8％.

关键词：极低频;超大型航天器;姿态机动;振动抑制;滤波

所属期刊栏目：42

分类号：V448.22(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：民用航天超大型空间结构动力学与分布式控制技术项目D020213

在线出版日期：2022-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：57-64