基于箭体系的最佳解耦姿态控制方法
提出运载火箭姿态控制的一种最佳解耦控制方法.传统的运载火箭姿态控制,是通过对火箭在制导坐标系(发射惯性坐标系)中定义的欧拉角,形成俯仰、偏航、滚动三个独立回路的姿态控制指令,控制弹体姿态稳定、快速地跟踪指令姿态角.由于控制力矩是分别绕箭体轴给出的,而箭体轴通常与欧拉角的瞬时转轴不重合,所以造成三个控制回路的耦合(只有当偏航、滚动姿态角皆为零时才完全解耦),因此欧拉角控制的解耦问题成为许多学者的研究课题,并给出了一些解耦控制方法,但都比较复杂,实现困难.本文提出的最佳解耦控制方法是基于箭体坐标系的,该方法是根据实时确定的箭体系到指令箭体系的方向余弦矩阵,确定一组箭体系分别绕各轴的转角Δθx1,Δθy1,Δθz1,即箭体各轴同时转动角Δθx1,Δθy1,Δθz1后可使箭体系与指令箭体系重合,这样便保证了解耦和最小转角的最佳控制.该方法成功地应用于大范围机动变轨控制,也将适用于其它轴对称飞行器的控制.
作 者： 李连仲 王欣 LI Lian-zhong WANG Xin 作者单位： 北京控制与电子技术研究所,北京,100038 刊 名： 宇航学报 ISTIC PKU 英文刊名： JOURNAL OF ASTRONAUTICS 年，卷(期)： 2006 27(4) 分类号： V448.22 关键词： 姿态控制 解耦控制 箭体坐标系 指令箭体坐标系 机动变轨