Математичне моделювання та оптимізація дискретного керування орієнтацією космічного апарату

Abstract

Моделюється процес дискретного керування неперервним обертовим рухом (навколо центру мас) космічного апарату (КА). Для цього використовується математична модель обертового руху твердого тіла у вигляді системи із шести нелінійних диференціальних рівнянь, а також апроксимаційна модель процесу дискретного керування цим рухом у вигляді системи нелінійних різницевих рівнянь. Побудоване оптимальне за швидкодією дискретне керування для переводу системи в режим орієнтації, а також стабілізуюче обмежене за величиною керування. Проведене моделювання роботи замкнутої системи підтвердило ефективність керування при завадах вимірювань, та навіть коли не всі параметри орієнтації вимірюються.

The discrete control of spacecraft (SC) continuous rotation (around the center of mass) process is modeled. Both mathematical model of rigid body rotation movement represented by the system of six nonlinear differential equations and also approximation model of discrete control process of such movement represented by the system of nonlinear difference equations are used. The performance-optimal discrete control for system transferring into attitude mode and also value-bounded stabilizing control are formed. The control efficiency under measurement difficulties and even under inability to measure all attitude angles is confirmed during the performed closed system modeling.