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1、2008年4月北京航空航天大学学报April2008第34卷第4期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol.34No14基于模糊控制的纳卫星热控系统仿真杨娟李运泽王浚(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100083)摘要:建立了球状纳卫星温度系统动态特性方程组,确定系统稳态温度值后搭建温度系统模型;设计合理的模糊逻辑控制器,与温度系统模型部分相结合,完成整个热控系统模型;分别采用±50%的阶跃信号模拟纳卫星温度系统在空间运行时受舱内仪器热源改变和外壳、辐射器所接受的太阳辐射加热量改变的影响
2、,执行热控系统仿真,绘制仿真曲线与不加控制前的结果相比较.仿真结果表明,将模糊控制系统运用于纳卫星热控系统中能够准确、快速地对其系统温度进行合理控制,具有鲁棒性好、对参数变换不敏感、适应性强以及过渡过程时间短等优点.关键词:纳卫星;热控制;模糊控制;仿真中图分类号:V416文献标识码:A文章编号:100125965(2008)0420470204SimulationofthermalcontrolsystemofnanosatellitebasedonfuzzycontrolYangJuanLiYunzeWangJun(SchoolofAeronauticScienc
3、eandEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100083,China)Abstract:Athermalsystemdynamiccharacteristicsequationofasphericalnanosatellitewasbuilt.Anditstemperaturemodelwasestablishedaftersystemsteadytemperaturesweredetermined.Afuzzylogiccontrol2lerwasdesignedandco
4、mbineditwiththetemperaturemodeltocompletethewholethermalcontrolsystem.±50%stepinterferencesignalswereinputrespectivelytosimulatethenanosatellitepstemperaturechanges,wheninstrumentheatsourcechangedandtheendothermfromsunradiationbysatellitesurfaceandradiatorchanged.Thesimulationwascarried
5、,andthecurveswereplottedtobecomparedwiththeresultshadgotwithoutanycontroller.Thesimulationresultsshowthatfuzzycontroltechnologycancontrolthenanosatellitetemperatureaccuratelyandrapidly,andbyusingfuzzycontrolmethod,manygoodqualities(suchasgoodro2bust,insensitivetoparameterschanging,higha
6、daptabilityandshorttransitionprocesstime)canbeob2tained.Keywords:nanosatellite;thermalcontrol;fuzzycontrol;simulation[2-3]随着微型电路和纳米技术的发展,人造地球要飞行任务.[1]卫星也在向微小卫星的方向发展.纳卫星在微小卫星各个分系统中,热控分系统的功[1](nanosatellite)是指重量为10kg级的微小卫星,能是为星上仪器设备提供合适的温度环境.纳这种卫星以编队或组成星座的方式飞行,具有生卫星处于复杂的太空环境中,空间各种热量因素存能力强
7、、制造与发射费用便宜的显著优点.纳卫干扰、轨道外热流波动以及舱内工作仪器的散热星可作为公用的微型卫星平台执行对地观测、空都会影响整个纳卫星的温度系统.为了纳卫星正间科学研究、月球与火星探测、空间攻防等多种重常运行工作,必须对其温度系统进行合理的热管收稿日期:2007204216基金项目:国家自然科学基金资助项目(50506003)作者简介:杨娟(1983-),女,湖北鄂州人,硕士生,haishi_yj11@126.com.第4期杨娟等:基于模糊控制的纳卫星热控系统仿真471理,及时、准确地调节温度.Qr=qsun·Fr(4)温度控制对象大多具有非线性
