CN109828597A - 一种基于事件触发的航天器姿态控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于事件触发的航天器姿态控制系统，它涉及控制系统技术领域；自触发采集器与智能控制器电性连接，自触发采集器采集触发信息，并将信息发送给智能控制器，由智能控制器将触发事件进行处理，接着智能控制器将信号传输给与智能控制器相连接的执行器，执行器接受到信号时，执行器进行执行相对应的信号输出，执行器将信号传输给控制分配器，控制分配器的分接头分别连接相对应的动作机构，并控制动作机构进行工作，而在数个动作机构的一侧均固定安装有数个传感器，数个传感器通过导线均与反馈器的输入端电性连接；本发明便于实现准确的控制，且能够提高精度，不易出现没有动作的情况；减少事故，能够实现动作的检测，能够节省时间。

Description

一种基于事件触发的航天器姿态控制系统

技术领域

本发明属于控制系统技术领域，具体涉及一种基于事件触发的航天器姿态控制系统。

背景技术

上个世纪八十年代起，航天技术飞速发展，各种军用卫星、民用航天器为人们的生活带来了巨大的变化。九十年代中后期，由多个航天器组成的多航天器编队以其更高的可重构性和鲁棒性被广泛应用于导航，气象观测等方面。总之，航天事业越来越显示出其巨大的军事意义和经济效益，已成为国民经济和国防建设的重要组成部分。而航天器能够完成预期工作的前提是可以对航天器的运动进行精确的控制。由于航天器在空间的运动是十分复杂的，受到诸多因素的影响，因此为使问题简单化，总是将航天器的空间运动分解为轨道运动和姿态运动。这里我们主要研究航天器的姿态运动，以及航天器编队的姿态运动，即协同运动。

航天器的姿态控制系统主要由三部分组成，即控制器、敏感器和执行机构，这三部分连同航天器本体一起组成闭环系统。姿态控制系统的敏感器用于测量航天器的姿态信息，经过相应的姿态控制算法算出航天器的实时姿态，然后将信号放大传送给控制器产生控制信号，最后触发执行机构产生控制力矩，进而控制航天器的姿态，达到相应的控制目标。姿态控制作为航天器控制系统的主要部分对提高航天器的工作，作战及生存能力起着很重要的作用，可以说它直接决定了在轨航天器能否按照工作任务的要求进行运转。而所谓的航天器编队，是指由两个或多个距离较近并且具有交互协作关系的航天器组成的工作系统。编队中相邻个体之间通过传感测量装置实现信息传递并进行协同控制，以达到整体的队形和姿态要求，从而完成特定的空间探测任务。编队成员相对位置和姿态进行快速、准确而又稳定的协同控制将必然影响到整体作业效果的优劣。

由于人们对宇宙的探索与自身科技发展的需求，航天器所需要完成的工作也呈现出多样化的态势，航天器需要携带越来越多的刚性、挠性的附件与载荷，这些就会导致航天器的结构变得越来越复杂，尺寸也越来越大，但由于发射成本及运载能力限制的原因，航天器的重量成为一个严格的约束条件，于是简化航天器结构成为人们关注的问题。

由无线通信网络代替电缆进行信号传输的即插即用卫星有效的解决了上述问题。但随即又产生了新的问题——如何减少信号传输负担，因为无线通信网络相较与通信电缆仅具有有限的资源。于是这里采用仅在达到触发条件时才会进行信号传输的事件触发控制来代替传统的周期控制，可以有效的减轻信号传输的负担。因为控制系统中状态量往往存在长时间的稳态过程，也就是平静周期，传统的时间触发等距采样方法在平静周期时也会保持恒定的采样速率，这就会对系统资源带来一定的浪费。

而现有的基于事件触发的航天器姿态控制时准确度低，容易出现信号发出而没有作出相应的动作，导致其出现事故，安全性度低。

发明内容

为解决现有的基于事件触发的航天器姿态控制时准确度低，容易出现信号发出而没有作出相应的动作，导致其出现事故，安全性度低的问题，本发明的目的在于提供一种基于事件触发的航天器姿态控制系统。

本发明的一种基于事件触发的航天器姿态控制系统，它包括自触发采集器、智能控制器、执行器、控制分配器、反馈器、传感器；自触发采集器与智能控制器电性连接，自触发采集器采集触发信息，并将信息发送给智能控制器，由智能控制器将触发事件进行处理，接着智能控制器将信号传输给与智能控制器相连接的执行器，执行器接受到信号时，执行器进行执行相对应的信号输出，执行器将信号传输给控制分配器，控制分配器的分接头分别连接相对应的动作机构，并控制动作机构进行工作，而在数个动作机构的一侧均固定安装有数个传感器，数个传感器通过导线均与反馈器的输入端电性连接，传感器将检测的信号传输给反馈器，由反馈器将信号反馈到自触发采集器，当自触发采集器接收到到信号后完成。

作为优选，所述传感器为磁性传感器。

作为优选，所述自触发采集器在发出信号后，而传感器没有传回信号后，自触发采集器将发送错误信号给智能控制器，智能控制器与上位机进行通信进行报警。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

一、便于实现准确的控制，稳定性高，且能够提高精度，不易出现没有动作的情况；

二、减少事故，能够实现动作的检测，使用方便，能够节省时间。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括自触发采集器、智能控制器、执行器、控制分配器、反馈器、传感器；自触发采集器与智能控制器电性连接，自触发采集器采集触发信息，并将信息发送给智能控制器，由智能控制器将触发事件进行处理，接着智能控制器将信号传输给与智能控制器相连接的执行器，执行器接受到信号时，执行器进行执行相对应的信号输出，执行器将信号传输给控制分配器，控制分配器的分接头分别连接相对应的动作机构，并控制动作机构进行工作，而在数个动作机构的一侧均固定安装有数个传感器，数个传感器通过导线均与反馈器的输入端电性连接，传感器将检测的信号传输给反馈器，由反馈器将信号反馈到自触发采集器，当自触发采集器接收到到信号后完成。

进一步的，所述传感器为磁性传感器。

进一步的，所述自触发采集器在发出信号后，而传感器没有传回信号后，自触发采集器将发送错误信号给智能控制器，智能控制器与上位机进行通信进行报警。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种基于事件触发的航天器姿态控制系统，其特征在于：它包括自触发采集器、智能控制器、执行器、控制分配器、反馈器、传感器；自触发采集器与智能控制器电性连接，自触发采集器采集触发信息，并将信息发送给智能控制器，由智能控制器将触发事件进行处理，接着智能控制器将信号传输给与智能控制器相连接的执行器，执行器接受到信号时，执行器进行执行相对应的信号输出，执行器将信号传输给控制分配器，控制分配器的分接头分别连接相对应的动作机构，并控制动作机构进行工作，而在数个动作机构的一侧均固定安装有数个传感器，数个传感器通过导线均与反馈器的输入端电性连接，传感器将检测的信号传输给反馈器，由反馈器将信号反馈到自触发采集器，当自触发采集器接收到到信号后完成。

2.根据权利要求1所述的一种基于事件触发的航天器姿态控制系统，其特征在于：所述传感器为磁性传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于事件触发的航天器姿态控制系统，其特征在于：所述自触发采集器在发出信号后，而传感器没有传回信号后，自触发采集器将发送错误信号给智能控制器，智能控制器与上位机进行通信进行报警。