過(guò)驅(qū)動(dòng)航天器推力器動(dòng)態(tài)分配方法.pdf

1、推力器在航天器軌道和姿態(tài)控制中具有重要作用，為確保航天器在軌可靠運(yùn)行，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式通常是采用冗余推力器的推進(jìn)系統(tǒng)，在控制過(guò)程中如何將期望的控制指令分配到冗余的、推力受限的各推力器是航天器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的重要問(wèn)題之一。動(dòng)態(tài)控制分配方法能夠在執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在冗余的條件下，實(shí)現(xiàn)某一優(yōu)化準(zhǔn)則或約束下的優(yōu)化分配，為冗余配置推力器動(dòng)態(tài)分配問(wèn)題提供了一條可行技術(shù)途徑。本論文圍繞基于動(dòng)態(tài)控制分配的航天器推力分配問(wèn)題展開研究，取得了如下創(chuàng)新性研究成果

2、：
　　針對(duì)推力器的工作特點(diǎn)，建立了推力分配問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上提出了一種適用于航天器推力分配的修正偽擬法。該方法首先利用偽逆法求解推力分配問(wèn)題模型，給出推力器分配的初解；然后采用通過(guò)計(jì)算零空間向量及其修正參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)不滿足推力器約束的初解修正，最終給出滿足約束要求的推力器分配結(jié)果。最后，通過(guò)數(shù)學(xué)仿真驗(yàn)證了算法的可行性與有效性。由于該方法是一個(gè)代數(shù)求解過(guò)程，因此具有較高的計(jì)算效率，適合航天器在軌應(yīng)用。
　　針對(duì)基于推力器

3、的軌道姿態(tài)一體化控制模式，將修正偽逆法用于軌道姿態(tài)一體化控制的期望控制力/力矩的動(dòng)態(tài)分配，有效降低了控制任務(wù)的燃料消耗。為進(jìn)一步降低燃料消耗，提出了軌控優(yōu)先的控制模式，即首先對(duì)軌控力指令進(jìn)行推力分配，由于推力器冗余配置，因此得到具有若干可行解的可行解集，然后在此可行解集中尋找能夠生成盡可能接近期望姿控力矩的最優(yōu)解，姿控力矩不足部分可由反作用飛輪等不消耗燃料的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成。建立了軌控優(yōu)先的軌道姿態(tài)一體化控制推力分配的數(shù)學(xué)模型，給出了求解該