基于奇异值分解的单框架控制力矩陀螺群协调控制方法

摘要

本发明涉及一种基于奇异值分解的单框架控制力矩陀螺群协调控制方法，首先将控制整个航天器所需的指令力矩按一定比例分配给两套SGCMGs；然后利用奇异值分解的方法对分配给A套SGCMGs的指令力矩进行再次分解，将其中沿A套SGCMGs奇异方向的指令力矩分量分配给B套SGCMGs，而垂直于A套SGCMGs奇异方向的指令力矩分量仍分配给A套SGCMGs；分配完成后，两套SGCMGs分别求解出其指令框架角速度，并按各自的指令框架角速度运转，输出力矩之和作用于航天器，完成精确的姿态控制。本发明在无需配置额外执行机构的情况下，保证在部分陀螺失效时和陀螺奇异时，仍能使陀螺精确有效地输出控制力矩以控制航天器的姿态，还在最大程度上避免了单套SGCMGs过早饱和的可能性。

主权项

一种基于奇异值分解的单框架控制力矩陀螺群协调控制方法，该方法适用于航天器具有两套五棱锥构型SGCMGs，并且其中A套有1个、2个或3个陀螺失效，B套正常工作的情况，包括以下步骤：步骤一、将控制整个航天器所需的指令力矩按一定比例分配给两套SGCMGs；步骤二、利用奇异值分解的方法对分配给A套SGCMGs的指令力矩进行再次分解，将其中沿A套SGCMGs奇异方向的指令力矩分量分配给B套SGCMGs，而垂直于A套SGCMGs奇异方向的指令力矩分量仍分配给A套SGCMGs；步骤三、分配完成后，A套SGCMGs利用伪逆操纵律求解出其指令框架角速度，B套SGCMGs利用伪逆加零运动操纵律求解出其指令框架角速度；步骤四、两套SGCMGs分别按各自的指令框架角速度运转，输出力矩之和作用于航天器，完成精确的姿态控制。