Алгоритм оптимальной по быстродействию переориентации осесимметричного космического аппарата в классе конических движений
https://doi.org/10.17587/mau.19.797-805
Аннотация
В кватернионной постановке рассматривается задача программного оптимального по быстродействию разворота космического аппарата (КА) как твердого тела с одной осью симметрии и ограниченной функцией управления. С помощью замен переменных исходная задача оптимальной переориентации осесимметричного КА упрощается (в отношении динамических уравнений Эйлера) до задачи оптимального разворота твердого тела со сферическим распределением масс, содержащей одно дополнительное скалярное дифференциальное уравнение. Для этой задачи представлено точное аналитическое решение в классе конических движений. Дается алгоритм оптимальной переориентации КА. Приводится числовой пример.
Об авторах
Я. Г. Сапунков
Институт проблем точной механики и управления РАН
Россия
Кандидат физико-математических наук, доцент
Россия
Кандидат физико-математических наук, доцент
А. В. Молоденков
Институт проблем точной механики и управления РАН
Россия
Кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Россия
Кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Т. В. Молоденкова
Саратовский государственный технический университет им. Ю. А. Гагарина
Россия
Кандидат физико-математических наук, доцент
Россия
Кандидат физико-математических наук, доцент
Список литературы
1. Бранец В. Н., Шмыглевский И. П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. М.: Наука,
2. Scrivener S. L., Thompson R. C. Survey of time-optimal attitude maneuvers // J. Guidance, Control, and Dynamics. 1994. V. 17, N. 2. Р. 225—233.
3. Петров Б. Н., Боднер В. А., Алексеев К. Б. Аналитическое решение задачи управления пространственным поворотным маневром // Докл. АН СССР. 1970. Т. 192, № 6. С. 1235—1238.
4. Бранец В. Н., Черток М. Б., Казначеев Ю. В. Оптимальный разворот твердого тела с одной осью симметрии // Космич. исследования. 1984. Т. 22, Вып. 3. С. 352—360.
5. Сиротин А. Н. Оптимальное управление переориентацией симметричного твердого тела из положения покоя в положение покоя // Изв. АН СССР. МТТ. 1989. № 1. С. 36—47.
6. Левский М. В. Применение принципа максимума Л. С. Понтрягина к задачам оптимального управления ориентацией космического аппарата // Изв. РАН. ТиСУ. 2008. № 6. С. 144—157.
7. Молоденков А. В., Сапунков Я. Г. Новый класс аналитических решений в задаче оптимального разворота сферически симметричного твердого тела // Изв. РАН. МТТ. 2012. № 2. С. 16—27.
8. Молоденков А. В., Сапунков Я. Г. Аналитическое решение задачи оптимального в смысле комбинированного функционала разворота твердого тела в классе конических движений // Изв. РАН. МТТ. 2016. № 2. С. 3—16.
9. Сапунков Я. Г., Молоденков А. В. Алгоритм оптимального по быстродействию разворота космического аппарата в классе конических движений // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 10. С. 66—70.
10. Понтрягин Л. С., Болтянский В. Г., Гамкрелидзе Р. В., Мищенко Е. Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Физматгиз, 1961. 391 с.
11. Li. F., Bainum P. M. Numerical Approach for Solving Rigid Spacecraft Minimum Time Attitude Maneuvers // J. Guidance, Contr., and Dynamics. 1990. V. 13, N. 1. P. 38—45.
12. Зелепукина О. В., Челноков Ю. Н. Кватернионное решение задач управления угловым движением динамически симметричного космического аппарата // Сб. тр. Междунар. конф. "Проблемы и перспективы прецизионной механики и управления в машиностроении". Саратов: ИПТМУ РАН, 2002. С. 180—188.
Рецензия
Для цитирования:
Сапунков Я.Г., Молоденков А.В., Молоденкова Т.В. Алгоритм оптимальной по быстродействию переориентации осесимметричного космического аппарата в классе конических движений. Мехатроника, автоматизация, управление. 2018;19(12):10.17587/mau.19.797-805. https://doi.org/10.17587/mau.19.797-805
For citation:
Sapunkov Ya.G., Molodenkov A.V., Molodenkova T.V. Algorithm of the Time-Optimal Reorientation of an Axially Symmetric Spacecraft in the Class of Conical Motions. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2018;19(12):10.17587/mau.19.797-805. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.19.797-805
Просмотров:
527
.png)
Послать статью по эл. почте 