[发明专利]基于微小卫星的反作用轮组自适应力矩分配控制方法

权利要求书

1.一种基于微小卫星的反作用轮组自适应力矩分配控制方法，其特征在于，姿态检测系统将测定的微小卫星姿态传递给控制器，控制器根据测定的姿态计算应施加的目标力矩，并以各反作用轮的速度作为反馈量，重新分配每个反作用轮待产生的力矩，各反作用轮执行各分配的力矩，完成微小卫星的姿态调控；

所述的控制器根据测定的姿态计算应施加的目标力矩，并以各反作用轮的速度作为反馈量，重新分配每个反作用轮待产生的力矩，具体为：

控制器根据反作用轮组中各反作用轮的当前转速，将反作用轮组分为正常轮速组和超轮速组；对超轮速组中的反作用轮，使其产生减速力矩降低轮速，对正常轮速组中的反作用轮，使其产生力矩对超轮速组减速力矩的总和进行补偿，最终产生控制微小卫星姿态的目标力矩；令正常轮速组中的反作用轮产生T_NM力矩；令超轮速组中的反作用轮产生合力矩T_d，其中每个反作用轮的力矩为T_di，作用于微小卫星；设n为反作用轮组中反作用轮的个数，且假设其中有m个反作用轮属于超轮速组，则：

T_NW＝G_s(n-m)^T(G_s(n-m)G_s(n-m)^T)^-1T_N

[G_s(n-m)]＝[g_s1 g_s2 K g_s(n-m)]

其中，g_si为第i个反作用轮的旋转轴单位向量，

g_si＝^B[x_si y_si z_si]^T

x_si、y_si、z_si分别为g_si在微小卫星的本体系(B)中x、y、z坐标轴对应的分量；

正常轮速组应产生的合力矩T_N为

u_s为由控制器计算获得的微小卫星姿态的目标力矩，

T_di＝-sgn(Ω_i)·T_d·g_si

其中的T_d是减速力矩的模量，Ω_i为反作用轮的转速。

2.根据权利要求1所述的基于微小卫星的反作用轮组自适应力矩分配控制方法，其特征在于，当反作用轮的转速超过Ω_U，则将该反作用轮分入超轮速组，反之分入正常轮速组；所述的Ω_U是指反作用轮转动时可使其振动力矩小于该反作用轮能够产生的最大力矩的转速。

3.根据权利要求1所述的基于微小卫星的反作用轮组自适应力矩分配控制方法，其特征在于，所述的正常轮速组的反作用轮数目不能小于三，且其方位不在同一平面上。