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基于反作用飞轮和磁力矩器的小卫星姿态联合控制算法被引量：5: 2010年; 针对基于反作用飞轮和磁力矩器的姿态控制算法设计问题,在建立执行机构数学模型的基础上,分析了联合控制的必要性,给出了一种具有控制分配环节的反作用飞轮和磁力矩器联合控制方案,在此基础上分别推导了最大磁控力矩和能耗最优等控制力矩分配算法。最后进行了数学仿真。结果表明,该联合控制算法在不降低系统控制精度的前提下,显著降低了反作用飞轮的转速及系统功耗。有利于在方案设计时减轻反作用飞轮的重量,提高整星的功能密度比。本文算法设计简单,计算量较小,可以在轨实现。; 陈闽张世杰张迎春; 关键词：小卫星反作用飞轮磁力矩器

A Modified Direct Allocation Algorithm with Application to Redundant Actuators被引量：6: 2011年; 控制分配考虑与多重、冗余的致动器为控制系统控制指令分发的问题。这篇论文集中于直接分配方法，与修改 pseudoinverse 再分配方法，单一的方法解决的线性编程方法，和亚坡度优化方法相比使算法的时间要求类似。到构造可到达的时刻的离线的计算致动器设置了的还原剂，当致动器的数字与传统的方法相比是不到 10 时，一条新途径基于控制有效性矩阵的空空间被建议，它是优异的。到联机的减少计算，寻找与需要的时刻被排列的方面的一个改进方法被介绍，弄短由检查仅仅在需要的时刻附近躺着的方面的搜索时间。发现如此的方面，可到达的时刻集合的顶点在离线的计算期间被使正常化并且节省。当致动器的数字是不到 10 时，模拟结果证明至少 32.22% 离线的计算时间将用空基于空间的建设被节省。在联机计算，修改方法与三个上述的方法相比卓越地表现。而且，当冗余的致动器的一个显著大数字被设置时，它可以高效地解决控制分配的问题。; TANG ShengyongZHANG ShijieZHANG Yulin; 关键词：冗余搜索时间

过驱动轮控卫星的动态控制分配方法被引量：12: 2011年; 反作用飞轮在卫星姿态控制中具有重要作用,配置3个以上飞轮的卫星构成一类过驱动系统,能够提高姿态控制系统的可靠性。针对期望控制力矩到冗余飞轮的指令分配问题,提出了一种基于伪逆法的动态控制分配方法,并针对传统伪逆法难以考虑飞轮最大力矩等物理约束问题,采用零空间方法对传统伪逆法给出的分配结果进行了修正。基于稳定控制模式下姿态变化平稳性假设,在分配问题中增加飞轮输出力矩的最大变化量约束,能够有效抑制姿态控制中敏感器噪声影响,剔除敏感器野值,提高了卫星姿态控制精度。最后对本文提出的修正伪逆法及降低敏感器噪声和野值剔除效果等进行了数学仿真验证,结果表明了上述方法的可行性和有效性。; 张世杰赵亚飞陈闽曹喜滨贺亮; 关键词：反作用飞轮

姿轨一体化控制航天器推力器构型设计被引量：8: 2010年; 推力器构型设计作为航天器控制系统设计的一部分,它确定各推力器在航天器上的空间方位。本文针对航天器姿态与轨道一体化控制系统进行冗余推力器构型设计,期望设计出一套姿态与轨道控制系统共用的推力器配置来实现姿态与轨道的一体化控制。文章首先分析了推力器构型设计的任务与约束条件,再分别设计各推力器的安装位置与推力方向,并得出了确保力矩幅值最大时推力器2个安装角的约束条件。仿真算例验证了该推力器配置方案的可行性。; 唐生勇张世杰张育林陈闽; 关键词：航天器一体化控制推力器构型设计

小卫星快速机动与高精度稳定控制分配策略被引量：2: 2010年; 为满足灵敏小卫星大角度姿态快速机动与机动后快速高精度稳定的需求,针对具有推力器与飞轮等异构执行机构的冗余配置方案,提出了一种在轨动态选择执行机构实施机动任务的控制分配策略.基于优化方法的控制分配算法将期望控制量在冗余混合执行机构间进行动态分配,根据卫星当前状态适时改变优化目标函数中各控制指令的权重,最后通过标准化的求解过程来完成对执行机构的动态选择.最后,针对Microsim仿真平台的执行机构配置所进行的数学仿真结果表明,该策略能够完成小卫星大角度姿态快速机动与高精度稳定的控制分配任务,并满足特定时期选择特定执行机构执行任务,以及限制最大机动角速度等约束条件.; 唐生勇张世杰陈闽张育林; 关键词：小卫星大角度机动

交会对接航天器推力分配算法研究被引量：16: 2008年; 如何将期望控制指令动态地分配到冗余配置的推力器系统成为航天器控制算法设计的关键问题之一。针对推力器冗余配置的航天器控制分配问题进行初步探索性研究,提出了一种基于控制分配技术的推力动态分配新方法。首先建立推力分配问题的数学模型,并运用伪逆与线性规划相结合的二次分步优化方法对问题进行求解,且将其应用于以推力器为执行机构的交会航天器轨道与姿态一体化控制问题研究。最后对算法进行开环仿真验证,并采用微小卫星物理仿真平台(MicroSim平台)的推力器配置方案进行交会对接最后接近段的六自由度闭环数学仿真验证。仿真结果表明:所提算法在燃料消耗上优于传统的轨道与姿态单独控制模式。; 唐生勇张世杰陈闽张育林; 关键词：航天器推力器线性规划一体化控制

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国家教育部博士点基金(20070213068)