一种基于角加速度导数为正弦曲线的飞行器姿态快速机动方法

摘要

本发明公开了一种基于角加速度导数为正弦曲线的飞行器姿态快速机动方法，根据控制系统执行机构的力矩和角动量提供能力，设计了经历加速、匀速和减速三个过程的姿态机动路径，在加速和减速过程中，均保证角加速度的导数为标准正弦曲线，保证了整个机动过程中的力矩输出不仅连续，且一阶导数连续，使得整个机动过程力矩输出的平稳变化，姿态机动过程中对挠性模态的激发作用小。在飞行器姿态机动到位后，由于挠性模态振动幅值较小，所以飞行器的姿态能够迅速稳定，从而实现了快速机动快速稳定控制。本方法特别适用于挠性模态耦合严重的飞行器进行快速机动控制，能够实现快速稳定的控制需求。

主权项

一种基于角加速度导数为正弦曲线的飞行器姿态快速机动方法，其特征在于步骤如下：(1)根据飞行器上所配置的执行机构确定飞行器姿态机动最大角加速度a_m；(2)根据飞行器上所配置的执行机构角动量包络和敏感器量程确定飞行器姿态机动最大角速度(3)当飞行器接收到地面发送的姿态机动控制指令时，飞行器控制系统根据接收到的姿态机动角度θ_m和已确定的姿态机动最大角速度和姿态机动最大角加速度a_m计算出飞行器姿态机动飞行轨迹的特征转折时刻；(4)飞行器控制系统利用步骤(3)所计算的特征转折时刻，按照角加速度导数为分段正弦曲线实时计算出飞行器姿态机动时的目标姿态角加速度a_r、目标姿态角速度和目标姿态角度θ_r；(5)飞行器控制系统按照步骤(4)计算得到的姿态机动目标姿态角加速度a_r、目标姿态角速度和目标姿态角度θ_r进行飞行器姿态机动控制。