JP2013006593A - リアクションホイールを使用して姿勢を調節するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1つの例示的な方法は、リアクションホイール230を使用して航行体114の姿勢を調節するためのトルク指令値を受信するステップと、トルク指令値に少なくとも部分的に基づいてリアクションホイール230の位相誤差を決定するステップと、位相誤差に基づいてリアクションホイール230のモータトルク指令値を決定するステップとを含む。モータトルク指令値は、対応するトルクをリアクションホイール230のロータ234にかけるために、リアクションホイール230の電気モータ232に供給される。モータトルク指令値の大きさと位相誤差の大きさとの間の関係は、非線形である。例示的な実施形態では、モータトルク指令値の大きさは、リアクションホイール230が期待位置よりも閾値を上回る量だけ遅れているとき、少なくとも瞬時に、静摩擦トルクを上回る。
【選択図】図1
Description
102 姿勢制御システム
104 運動量制御システム
106 航行体センサシステム
108 制御モジュール
110 リアクションホイールアレイ
112 検知装置
114 宇宙航行体
200 リアクションホイール制御システム
202 トルク積分ブロック
204 ロータ速度観測ブロック
206 加合せブロック
208 ゲインブロック
210 増分ロータ速度変換ブロック
212 増分ロータ速度観測ブロック
214 第2の加合せブロック
216 位相誤差積分ブロック
218 非線形モータトルク指令値発生ブロック
220 モータトルク指令値選択装置
222 入力部
224 出力部
230 リアクションホイール集合体
232 電気モータ
234 ロータ
240 回転検知要素
Claims (3)
- 航行体(114)に搭載されたリアクションホイール(230)を使用して、前記航行体(vehicle)(114)の姿勢を制御するために制御モジュール(108)により実行可能な方法であって、
前記リアクションホイール(230)を使用して、前記航行体(114)の姿勢を調節するためのトルク指令値を受信するステップと、
前記トルク指令値に少なくとも部分的に基づいて、前記リアクションホイール(230)の位相誤差を決定するステップと、
前記位相誤差に基づいてリアクションホイール(230)のモータトルク指令値を決定するステップにおいて、前記モータトルク指令値の大きさと前記位相誤差の大きさとの間の関係が非線形である、ステップと、
前記モータトルク指令値を前記リアクションホイール(230)に供給するステップとを含む、方法。 - 航行体(114)用の制御システム(100)であって、
電気モータ(232)に結合するロータ(234)を含む、前記航行体(114)に搭載されたリアクションホイール(230)と、
前記ロータ(234)に結合し、前記ロータ(234)の回転を示す出力(224)を発生させる、回転検知要素(240)と、
前記電気モータ(232)および前記回転検知要素(240)に結合する制御モジュール(108)において、
前記回転検知要素(240)の前記出力(224)および前記リアクションホイール(230)のトルク指令値に基づいて、前記ロータ(234)の位相誤差を決定し、
前記位相誤差に基づいてモータトルク指令値を決定し、
前記モータトルク指令値の大きさと前記位相誤差の大きさとの間の関係が非線形であり、
前記モータトルク指令値を前記電気モータ(232)に供給し、
前記電気モータ(232)は、前記モータトルク指令値に対応するトルクを前記ロータ(234)にかける、制御モジュール(108)とを含む、制御システム(100)。 - 航行体(114)に搭載されたリアクションホイール(230)を使用して、前記航行体(114)の姿勢を制御するための方法であって、前記リアクションホイール(230)は、電気モータ(232)に結合するロータ(234)を含み、
前記リアクションホイール(230)のトルク指令値に少なくとも部分的に基づいて、前記リアクションホイール(230)の位相誤差を決定するステップと、
前記ロータ(234)が期待(expected)ロータ(234)位置より閾値を上回る量(a threshold amount)だけ遅れている(behind)ことを前記位相誤差が示すとき、前記電気モータ(232)の静摩擦克服(stiction-overcoming)モータトルク指令値を決定するステップと、
前記静摩擦克服モータトルク指令値を前記電気モータ(232)に供給するステップにおいて、前記電気モータ(232)が、前記静摩擦克服モータトルク指令値に対応するトルクを前記ロータ(234)にかける、ステップとを含む、方法。
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