Отправить статью по E-mail 
Математическая модель управляемого углового движения наноспутника с инерционными исполнительными органами
- Авторы: Молдабеков М.М.1, Ахмедов Д.Ш.1, Елубаев С.А.1, Сухенко А.С.1, Бопеев Т.М.1, Алипбаев К.А.1, Михайленко Д.Л.1
-
Учреждения:
- Институт космической техники и технологий, г. Алматы
- Выпуск: Том 15, № 1 (2016)
- Страницы: 97-106
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/3024
- DOI: https://doi.org/10.18287/2412-7329-2016-15-1-97-106
- ID: 3024
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В статье рассматривается проблема разработки системы управления ориентацией наноспутника с помощью трёх маховиков, установленных вдоль его главных центральных осей инерции. В основу разработки закона управления ориентацией наноспутника положен PD-регулятор. Проведено исследование устойчивости процесса управления ориентацией наноспутника с помощью метода функций Ляпунова, позволившее доказать, что полученный закон управления ориентацией обеспечивает асимптотическую устойчивость вращательного движения наноспутника. В дальнейшем, основываясь на выведенной математической модели динамики маховиков, получен вид функции управляющего напряжения для электродвигателей маховиков с учётом их технических характеристик. Проведены численные исследования управляемого вращательного движения для наноспутника типа CubeSat3U с маховиками на базе коммерческого электродвигателя постоянного тока. В ходе численных экспериментов рассмотрено несколько случаев управления поворотом наноспутника на различные углы. Результаты численных экспериментов показали адекватность разработанной математической модели.
Об авторах
М. М. Молдабеков
Институт космической техники и технологий, г. Алматы
Автор, ответственный за переписку.
Email: moldabekov.m@istt.kz
Доктор технических наук, профессор
Академик Национальной Академии наук Республики Казахстан
Д. Ш. Ахмедов
Институт космической техники и технологий, г. Алматы
Email: lacp@mail.ru
Доктор технических наук
Директор
С. А. Елубаев
Институт космической техники и технологий, г. Алматы
Email: elubaev.s@istt.kz
Заведующий лабораторией имитационного моделирования и разработки космических систем
КазахстанА. С. Сухенко
Институт космической техники и технологий, г. Алматы
Email: suhenko.a@istt.kz
Заведующий сектором лаборатории имитационного моделирования и разработки космических систем
КазахстанТ. М. Бопеев
Институт космической техники и технологий, г. Алматы
Email: bopeyev.t@istt.kz
Заведующий сектором лаборатории имитационного моделирования и разработки космических систем
КазахстанК. А. Алипбаев
Институт космической техники и технологий, г. Алматы
Email: alipbayev.k@istt.kz
PhD по специальности механика
Заместитель заведующего лаборатории имитационного моделирования и разработки космических систем
Д. Л. Михайленко
Институт космической техники и технологий, г. Алматы
Email: mikhaylenko.d@istt.kz
Научный сотрудник лаборатории имитационного моделирования и разработки космических систем
КазахстанСписок литературы
- Севастьянов Н.Н., Бранец В.Н., Панченко В.А., Казинский Н.В., Кондранин Т.В., Негодяев С.С. Анализ современных возможностей создания малых космических аппаратов для дистанционного зондирования Земли // Труды Московского физико-технического института. 2009. Том 1, № 3. C. 14-22.
- Wertz J.R., Larson W.J. Space mission analysis and design. Torrance, California: Microcosm Inc., 1992. 827 p.
- Sidi M.J. Spacecraft dynamics and control. Cambridge: Cambridge University Press, 1997. 41 p.
- Амелькин Н.И. Кинематика и динамика твёрдого тела (кватернионное изложение). М.: Московский физико-технический институт, 2000. 61 с.
- Hoevenaars T., Engelen S. and Bouwmeester J. Model-Based Discrete PID Controller for CubeSsat Reaction Wheels Based on COTS Brushless DC Motors // Materials of First IAA Conference on dynamics and control of space systems. 2012. V. 145. P. 379-395.
- Dando A.J. Robust adaptive control of rigid spacecraft attitude maneuvers: PhD’s thesis – Queensland, 2008. 282 p.
- Topland M.T., Gravdahl J.T. Nonlinear attitude control of the Micro-Satellite ESEO // International Astronautical Federation – 55th International Astronautical Congress. 2004. V. 2. P. 757-767.
- Севастьянов Н.Н. Концепция построения системы ориентации и управления движением спутника связи «ЯМАЛ». Штатная схема функционирования // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2013. №2 (22). С. 85-96.
- Yadeta Z. Lyapunov’s Second Method for Estimating Region of Asymptotic Stability // Open Science Repository Mathematics. 2013. doi: 10.7392/Mathematics.70081944
- Кватернаак Х., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. М.: Мир, 1977. 653 c.
Дополнительные файлы
