Исследование качества ориентации и стабилизации космического аппарата с использованием двигателей-маховиков и магнитных исполнительных органов

Abstract

Задачи, возлагаемые на искусственные спутники Земли, постоянно усложняются. Это приводит к необходимости совершенствования их систем управления. Особенно это относится к системам стабилизации и ориентации (ССО) малогабаритных космических аппаратов (МКА) длительного существования. При разработке ССО таких МКА приходится учитывать ограничения на возможности их исполнительных устройств (ИУ). Наиболее рациональным является использование в качестве ИУ либо только двигателей-маховиков (ДМ), либо только магнитных исполнительных органов (МИО). В данной работе путем моделирования в среде MATLAB/ SIMULINK показано, что построение ССО для МКА на базе только ДМ или только МИО обеспечивает получение системы ССО с высоким качеством переходных процессов для всех режимов управления МКА: гашения начальных угловых скоростей, закрутки, программного разворота и стабилизации.

Задачі, що покладають на штучні супутники Землі, постійно ускладнюються. Це призводить до необхідності удосконалення їх систем управління. Особливо це стосується систем стабілізації та орієнтації (ССО) малогабаритних космічних апаратів (МКА) тривалого функціонування. При розробці ССО таких МКА необхідно враховувати обмеження на можливості їх виконавчих пристроїв (ВП). Найбільш раціональним є використання у якості ВП або тільки двигунів-маховиків (ДМ), або тільки магнітних виконавчих органів (МВО). В даній роботі шляхом моделювання у середовищі MATLAB/SIMULINK показано, що побудова ССО для МКА на базі тільки ДМ або МВО забезпечує отримання ССО з високою якістю перехідних процесів для всіх режимів управління МКА: згасання початкової кутової швидкості, закрутки, програмного розвороту та стабілізації.