卫星姿态控制分系统的模块化设计方法

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1、哈尔滨工业大学工程硕士学位论文息测量模块的姿态确定精度，给出了部分敏感器的姿态确定精度，敏感器参数计算精度的算法和多个敏感器情况下的姿态确定精度的算法。在建立控制系统模型的基础上，提出了一种基于线性协方差理论的姿态控制精度估计方法，该方法将系统模型线性化，通过方差传递的方式得到了最终的姿态控制精度并给出了各模块参数对控制精度的影响。以仅利用太阳敏感器和陀螺的定姿系统为仿真背景，与传统的蒙特卡洛分析法进行比较。结果表明线性协方差是一种有效的姿态控制精度估计手段，并且能够分析各参数对总姿态控制精度的贡献，同时在估计时间上较传统方法具有很大的优势。控制器模块作为姿态控制系统的核

2、心环节，模块参数设计的主要内容是控制器参数的标定。本文以卫星姿态PID控制器为对象，在将控制器设计问题转化为一类产品设计问题的基础上，提出了一种基于公理化设计方法的控制器模块参数整定方法。对姿态控制器各功能需求进行分解与解耦，定义参数优选的区域与点的信息量，给出在此定义下的参数择优方法，并基于信息公理对控制器参数进行优选。以某型号卫星的PID控制器为仿真背景设计应用，结果表明所提方法是一种有效的控制器模块参数设计技术手段。关键词：姿态控制系统；模块化设计；公理化理论；线性协方差分析II万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInordertomeetthef

3、astresponsetask,thesatelliteisneededtobeintegratedtosupporttherapidlychangingmissionintheshortestperiodoftime,andthesatellitemusthavethecapabilitiesofrapidlydesignandintegration.Themodulardesign,theprincipleofwhichisstandardizationisamethodwhichcanshortenthedevelopmentandmanufacturingcycl

4、es,thusrealizingmoduledesignofsatelliteisnecessary.Theattitudecontrolsystemisthesubsystemwhichfinishesthemissionofmaintainingorchangingitsspatialdirectionwhenthesatelliteisonorbit,soasaveryimportantpartinthesatelliteplatform,torealizethemodulardesignofitisalsonecessary.Withthebackgroundof

5、rapidresponseofsatellitecontrolsystem,themodulardesignofsatelliteattitudecontrolsystemisstudied.Modulardivisionisthebasisofmodulardesignwhichdirectlyaffectsthedesignresult.Thispaperpresentsamethodofmodulardivisionofsatelliteattitudecontrolsystembasedonfuzzytree.Themethodisbasedontheanalys

6、isofcorrelationbetweenthepartsofthesystem,andtheprincipleofthemethodistokeepthemaximumofthecorrelationinthemoduleandtheminimumbetweenthemodules.Asatelliteasanexample,isestablishedtherelationmatrixbetweenparts,andbasedonthemodulepartitiontheoptimizationobjectivefunctionisestablished.Thenob

7、taintheoptimalmodulepartitionresultsofsatelliteattitudecontrolsystembyselectingthetruncationthreshold.Moduleconfigurationistheprocessofgettingtheconfigurationthatcanbestmeetthespecificneeds.Inthispaper,basedonthemathematicalmodeloftheconfigurationproblems,putforward