机械工程学报 ›› 2017, Vol. 53 ›› Issue (10): 52-59.doi: 10.3901/JME.2017.10.052
宁欣1,2, 韩邦成1,2,3, 房建成1,2
NING Xin1,2, HAN Bangcheng1,2,3, FANG Jiancheng1,2
摘要:
双框架变速率控制力矩陀螺(Double-gimbaled variable-speed control moment gyroscope, DGVSCMG)是航天器重要姿态执行机构。它由内外框架速率伺服系统和转速可变的高速转子组成,有飞轮和控制力矩陀螺(Control moment gyroscope, CMG)两种工作模式。在两种工作模式下,框架伺服系统都会受到不匹配干扰,降低速率伺服性能,影响DGVSCMG的输出力矩精度,需要加以抑制。为了提高框架系统抗扰性能,并保证系统角速率伺服精度,提出一种基于干扰观测器(Disturbance observer, DO)与状态反馈的解耦控制方法。在对DGVSCMG框架系统的不匹配扰动建模与分析的基础上,利用鲁棒控制思想设计控制器与干扰观测器参数,并对全局系统进行了稳定性分析。仿真和试验结果表明,所提出的方法可有效抑制双框架伺服系统干扰,并满足DGVSCMG框架系统的性能要求。