基于地面磁场的偏置动量控制仿真方法及装置

摘要

一种基于地面磁场的偏置动量控制仿真方法及装置，涉及小卫星姿态控制系统偏置控制方案的原理验证、地面仿真试验设备及其测试方法技术领域。基于地面磁场实现动量轮卸载的方法，其特征在于动量轮处于偏置控制方式，动量轮克服气浮台扰动力矩，通过姿态控制律实现气浮台角度及角速度控制；磁强计标定气浮台平面磁场强度并存入文件，在需要卸载动量轮多余角动量情况下，查表获取气浮台面各点磁场强度，根据卸载控制律，计算目标输出磁矩；磁力矩器与当地地磁场相互作用，产生磁力矩卸载动量轮多余角动量。本发明采用当地磁场进行动量轮卸载，可以实现低成本动量轮卸载原理验证，同时也为偏置角动量控制方案地面仿真试验的开展提供了一种新的路径。

主权项

1、一种基于地面磁场的偏置动量控制仿真方法，其特征在于：(1)、使用磁强计标定气浮台转动一圈范围内各角度对应的磁场强度；(2)、利用地面监控计算机设定动量轮指令电压，使动量轮工作在偏置角动量状态，并设定动量轮角动量调节范围；(3)、人为将气浮台处于一个初始的角度和角速度状态；(4)、利用地面监控计算机设置气浮台目标角度和目标角速度；(5)、利用测角装置接收当前气浮台角度信号，并经地面监控计算机处理得到气浮台当前角度和角速度；(6)、地面监控计算机判断气浮台当前是否已经到达目标角度和目标角速度，如果没有，则根据姿态控制律计算动量轮指令电压，并输出到台上控制计算机，台上计算机通过DA输出到动量轮；(7)、台上控制计算机采集动量轮转速遥测信号发送到地面监控计算机；(8)、地面监控计算机根据动量轮转速遥测信号和角动量预设值判断是否需要卸载动量轮角动量，如果需要卸载，根据第(1)步标定信息获取当前角度对应的磁场强度信息，根据卸载控制律计算磁棒A和磁棒B的指令电压，地面计算机输出磁棒A和磁棒B的指令电压到台上控制计算机，台上计算机经过DA输出到磁棒A和磁棒B；磁棒A和磁棒B与大地磁场相互作用卸载载动量轮角动量。