Оптимизация кинетического момента для повышения маневренности космического аппарата с инерционными исполнительными органами
Аннотация
Решается задача улучшения маневренности космического аппарата (КА) с инерционными исполнительными органами (системой силовых гироскопов, гиродинами) за счет оптимизации алгоритмов управления кинетическим моментом. В аналитическом виде записаны условия оптимальности режима переориентации без "разгрузки" гиросистемы и изучены свойства оптимального движения. Даны ключевые соотношения и уравнения для построения оптимальной программы управления, если КА разворачивается в условиях возмущений. Приведен пример численного моделирования разворота КА в соответствии с разработанным методом управления.
Об авторе
М. В. Левский
Научно-исследовательский институт космических систем имени А. А. Максимова - филиал ГКНПЦ им. М. В. Хруничева
Россия
Россия
Список литературы
1. Бранен В. Н., Шмыглевский И. П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. М.: Наука, 1973. 320 с.
2. Раушенбах Б. В., Токарь Е. Н. Управление ориентацией космических аппаратов. М.: Наука, 1974.
3. Левский М. В. Использование универсальных переменных в задачах оптимального управления ориентацией космических аппаратов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 1. С. 53-59.
4. Левский М. В. К вопросу оптимального успокоения космического аппарата // Известия РАН. Теория и системы управления. 2011. № 1.
5. Молоденков A. В., Сапунков Я. Г. Решение задачи оптимального разворота осесимметричного космического аппарата с ограниченным и импульсным управлением при произвольных граничных условиях // Известия РАН. Теория и системы управления. 2007. № 2.
6. Levskii M. V. Optimal spacecraft terminal attitude control synthesis by the quaternion method // Mechanics of solids, 2009, Vol. 44, No. 2.
7. Levskii M. V. About method for solving the optimal control problems of spacecraft spatial orientation // Problems of nonlinear analysis in engineering systems. 2015. Vol. 21, N. 2.
8. Левский М. В. Способ управления разворотом космического аппарата. Патент на изобретение РФ № 2093433 // Бюллетень "Изобретения. Заявки и патенты". 1997. № 29.
9. Платонов В. Н., Ковтун В. С. Способ управления космическим аппаратом с помощью реактивных исполнительных органов при выполнении программного разворота. Патент на изобретение РФ № 2098325 // Бюллетень "Изобретения. Заявки и патенты". 1997. № 34 от 10.12.1997.
10. Сарычев В. А., Беляев М. Ю., Зыков С. Г., Сазонов В. В., Тесленко В. П. Математические модели процессов поддержания ориентации орбитальной станции "Мир" с помощью гиродинов. М.: Препринт ИПМ им. М. В. Келдыша АН СССР. 1989. № 10.
11. Ковтун В. С., Митрикас В. В., Платонов В. Н., Ревнивых С. Г., Суханов Н. А. Математическое обеспечение проведения экспериментов при управлении ориентацией космического астрофизического модуля "Гамма" // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1990. № 3.
12. Понтрягин Л. С., Болтянский В. Г., Гамкрелидзе Р. В., Мищенко Е. Ф. Математическая теория оптимальных процессов. M.: Наука, 1983.
13. Young L. G. Lectures on the calculus of variations and optimal control theory. Philadelphia, London, Toronto: W. B. Saunders Company, 1969.
Рецензия
Для цитирования:
Левский М.В. Оптимизация кинетического момента для повышения маневренности космического аппарата с инерционными исполнительными органами. Мехатроника, автоматизация, управление. 2018;19(1):65-72.
For citation:
Levskii M.V. Optimization of Angular Momentum for Increase of Maneuverability of a Spacecraft with Inertial Actuators. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2018;19(1):65-72. (In Russ.)
Просмотров: 239
.png)
Послать статью по эл. почте 