Vol.6, Special Issue, 2007 pp. 145-158
UDC 629.787:681.584.7:510.24(045)=111
MATHEMATICAL MODEL OF FLEXIBLE SPACECRAFT
AND
PHYSICALLY REALIZABLE ADAPTIVE-RELAY CONTROL
FOR ITS ORIENTATION
Vladislav Yu. Rutkovsky, Victor M. Sukhanov, Stanislav D. Zemlyakov,
Victor M. Glumov
Institute of Control Sciences, Russian Academy of Sciences, Profsoyuznaya
65, 117997, Moscow, Russia
e-mail: rutkov@ipu.ru
Abstract. Spacecrafts with flexible construction are considered.
The angular motion equations decomposition and procedures of the control
systems design are suggested. Some problems of stabilization processes
dynamics of such kind control objects are in-vestigated. Essential flexibility
of the construction, variations of the mathematical model parameters and
disconnected character of the handwheels control actions of the orientation
system are taken into account. Physically realizable adaptive attitude
con-trol system providing robustness with respect to the elastic oscillations
is suggested. Kalman estimations of the elastic modes are used. The instants
of the control action switching are chosen with regard to the condition
of the dominant mode optimal phase.
Key words: flexible spacecrafts, oscillation, modeling, adaptive
algorithm, relay control
MATEMATIČKI MODEL FLEKSIBILNOG KOSMIČKOG
BRODA I
FIZIČKA REALIZACIJA ADAPTIVNO-RELEJNOG URAVLJANJA
ZA NJEGOVU ORIJENTACIJU
U ovom radu se razmatraju kosmički brodovi sa fleksibilnom konstrukcijom.
Predlažu se ugaone jednačine razlaganja pomeranja i procedura upravljanja
sistemom. Istražuju se i neki problemi stabilizacije procesa dinamike
ove upravljanih objekata. Uzimaju se u obzir esencijalna fleksibilnost
konstrukcije, varijacije parametara matematičkih modela i razjedinjeni
karakter ručne kontrole akcija sistema orijentacije. Fizička realizacija
adaptivnog pristupa sistemu upravljanja obezbedjujući robustnost u odnosu
na elastične oscilacije takogje se sugeriše. Koriste se Kalmanove procene
elastičnog modula. Izabrani su elementi relejno-upravljacke akcije uključivanja
u odnosu na uslove dominantnog modula optimalne faze.
Ključne reči: fleksibilni kosmički brodovi, oscilacija, modeliranje,
adaptivni algoritmi, kontrola releja
