JPS5836799A - Reaction wheel for controlling attitude of artificial satellite - Google Patents
Reaction wheel for controlling attitude of artificial satelliteInfo
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- JPS5836799A JPS5836799A JP56136377A JP13637781A JPS5836799A JP S5836799 A JPS5836799 A JP S5836799A JP 56136377 A JP56136377 A JP 56136377A JP 13637781 A JP13637781 A JP 13637781A JP S5836799 A JPS5836799 A JP S5836799A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
- B64G1/28—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using inertia or gyro effect
- B64G1/283—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using inertia or gyro effect using reaction wheels
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- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は人工衛星姿勢制御用リアクシ1ンホイールに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a rear axle wheel for attitude control of an artificial satellite.
例えば三輪姿勢制御衛星等では、その姿勢制御用アクチ
エータタとしてリテクシ望ンホイールを多く用いている
。すなわち衛星の姿勢は衛星本体に作用する外乱トルク
婚によりmA本体の回転モーメントが変動して衛星姿勢
誤差が生じる。上記央部誤差をセンサ等で検出し、この
検出信号に基いて姿勢制御ロジ、り部によ)ホイール駆
動信号管生成し、この駆動信号によってリアクシ■ンホ
イールの回転数を増減制御する。このときリアクシ■ン
ホイールに生じる反作用トルクによって衛星姿勢誤差を
修正する。For example, three-wheeled attitude control satellites often use a retekshi wheel as an actuator for attitude control. That is, the rotational moment of the satellite body changes due to the disturbance torque acting on the satellite body, resulting in a satellite attitude error. The center error is detected by a sensor or the like, and based on this detection signal, the attitude control logic generates a wheel drive signal tube (by the rear section), and the rotation speed of the rear axis wheel is controlled to increase or decrease using this drive signal. At this time, the satellite attitude error is corrected by the reaction torque generated in the reaction wheel.
換言すれば、外乱トルクによ゛りて生じる衛星本体の回
転モーメントをリナクシ冒ンホイー゛ルの回転モーメン
)Kよって吸収し、衛星本体の回転を零にして衛星の姿
勢を保持するのである。In other words, the rotational moment of the satellite main body caused by the disturbance torque is absorbed by the rotational moment (K) of the Linux engine wheel, and the rotation of the satellite main body is brought to zero to maintain the attitude of the satellite.
第1IIは従来のリアクシ璽ンホイールの基本構造を示
すものである。すなわちロータ1はベアリング1を介し
てシャフト1に取カ付けられ、ロータ1はシャフト10
回〕に回転自在になっている・4は前記ホイール駆動信
号によって励起されて上記ロータ1t−駆動するための
ステータである。これらのステータ4.四−タ1.シャ
フト1勢はケース5FE3に収納されて1つのコンl−
ネント會構成している・
ところで衛星に作用する外乱トルク等の極性は常に一定
ではない。そのためにホイールのロータの回転方向が反
転する場合が生じる。ロータが反転する瞬間には、ロー
タはシャ7HC対して一時停止するが、このときロータ
とシャフトとの間に介在するベアリングの固体摩擦環の
影響によりて不動帯が生じる。したがってステータへの
励起信号がある値以上釦達しなければ、口、−夕は停止
状態から反転を開始しない、そのためにロータの回転方
向が反転するとき、衛星の姿勢誤差が大きくなるという
欠点があった。Part 1II shows the basic structure of a conventional rear axle wheel. That is, the rotor 1 is attached to the shaft 1 through the bearing 1, and the rotor 1 is attached to the shaft 10 through the bearing 1.
4 is a stator which is excited by the wheel drive signal and drives the rotor 1t. These stators4. Four-ta 1. One shaft is stored in case 5FE3 and connected to one controller.
By the way, the polarity of disturbance torque, etc. that acts on the satellite is not always constant. As a result, the rotational direction of the rotor of the wheel may be reversed. At the moment when the rotor reverses, the rotor temporarily stops with respect to the shaft 7HC, and at this time, a stationary band is created due to the influence of the solid friction ring of the bearing interposed between the rotor and the shaft. Therefore, unless the excitation signal to the stator reaches a certain value or higher, the rotor will not start reversing from a stopped state.Therefore, when the rotation direction of the rotor is reversed, the attitude error of the satellite will increase. Ta.
す碌わち、シャフトとロータ間のベアリングの固体摩擦
尋の影響によって、ローI反転(ホイールゼロクロスと
呼ぶ。)時に衛星姿勢誤差が大きくなるという欠点がめ
った。However, due to the solid friction of the bearing between the shaft and rotor, the satellite attitude error becomes large during low I reversal (called wheel zero cross).
本発明は上記の欠点を除去すべくなされたもので、回転
軸ベクトル方向が共通な複数個のロータを同軸的に設け
ることKよって、ホイールゼロクロスの発生を防止でき
、衛星姿勢制御の精度を向上し得る人工衛里姿勢制御用
すアクシ曹ンホイールを提供するものである。The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and by coaxially providing a plurality of rotors with a common rotational axis vector direction, it is possible to prevent wheel zero crossings and improve the accuracy of satellite attitude control. The present invention provides an axis wheel for controlling the attitude of an artificial satellite.
以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する
。An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第2図において、21はたとえばケース22に一体的に
突設されたシャy )% J xはこのシャツ)JJK
第1C)ベアリング24を介して回転可能に設けられた
第1のロータ、25は上記tgloa−メ21の近傍に
配設された第1のステータである。1#は上記第1のロ
ータ2Jの外周I[K設けられた第2のベアリング、2
1はこの第2のベアリング2Cを介して第1のロータ1
1の周jPに回転可能に設けられた第2の四−タ、21
は上記第2のロータ2rの近傍に配設された第2のステ
ータである。In Fig. 2, 21 is, for example, a shirt integrally protruding from the case 22)% J x is this shirt) JJK
1C) A first rotor 25 rotatably provided via a bearing 24 is a first stator disposed near the TGLOA-mechanical 21. 1# is the second bearing provided on the outer periphery I[K of the first rotor 2J, 2
1 is connected to the first rotor 1 via this second bearing 2C.
A second quadrupler, 21, rotatably provided on the circumference jP of 1;
is a second stator disposed near the second rotor 2r.
これらのロータxs、xv、ステータ25゜28等はケ
ース21内に収納されて1つのリアクシ曹ンホイールを
構成しておシ、たとえば三軸央勢制御衛1iK%載され
ている。These rotors xs, xv, stators 25.degree., 28, etc. are housed in a case 21 and constitute one reactor wheel, on which, for example, a three-axis central control wheel is mounted.
而して上記リアタシ■ンホイールにおいて、喪勢制御璽
ジVり部(図示せず)から各ステータ25,211に各
別に励起信号が供給されると、第1のロータ23は固定
されたシャフト210周シに回転し、第2のロータ27
は第1のロータxst−あ企、かもシャフトとみなして
第1のp−タISの周F)K回転可能である。すなわち
第1のベアリング24の動作は第1のロータ2Sの回転
状態で決定され、また第2のベアリング26の動作社第
1のロータ、23と第2のロータ2rとの相対回転の状
態で決定される。In the above-mentioned rear engine wheel, when an excitation signal is supplied to each stator 25, 211 from the V-shaped portion (not shown) of the damping control valve, the first rotor 23 is moved from the fixed shaft. The second rotor 27 rotates for 210 revolutions.
The first rotor xst is considered to be a shaft and can rotate around the circumference of the first rotor IS. That is, the operation of the first bearing 24 is determined by the state of rotation of the first rotor 2S, and the operation of the second bearing 26 is determined by the state of relative rotation between the first rotor 23 and the second rotor 2r. be done.
したがって各ロータ23,21の回転状態を適切に指定
することKよって、各I−夕23゜21のゼロクロスの
発生を防止でき、各ベアリングx4,26が一瞬停止す
る状態が発生することはない、すなわちシャフト21.
第1のロータ2S相互間の回転差および第1のロータ2
3、第2のロー121相互間の回転差が零にならないよ
うに各ロータ13.IFを駆動することによって、ゼロ
クロスの発生を防止し、ゼ 10クロスによって生じる
衛星姿勢誤差を防止でき、衛星姿勢制御の精度を向上す
ることができる。Therefore, by appropriately specifying the rotational state of each rotor 23, 21, it is possible to prevent the occurrence of a zero cross of each I-23, 21, and a situation where each bearing x4, 26 stops momentarily does not occur. That is, the shaft 21.
Rotation difference between the first rotors 2S and the first rotor 2
3. Each rotor 13. By driving the IF, zero crosses can be prevented from occurring, satellite attitude errors caused by zero crosses can be prevented, and the accuracy of satellite attitude control can be improved.
換言すれば上記リアクシlンホイールによれば、回転軸
ベクトル方向が共通な2個のロータを同軸的に設けてい
るので、2個のロータの各回転を各別に制御することが
でき、衛星に作用する外乱トルク等の極性が1反転する
場合でも、各ロータと回転軸との相対的回転を維持でき
、ゼロクロスの発生を防止できる。In other words, according to the above-mentioned rear axle wheel, since the two rotors with the same rotational axis vector direction are coaxially provided, each rotation of the two rotors can be controlled separately, and the rotation of the two rotors can be controlled separately. Even if the polarity of the applied disturbance torque or the like is reversed by 1, the relative rotation between each rotor and the rotating shaft can be maintained, and zero crossings can be prevented from occurring.
なお上記実施例は2個のロータを同軸的に設けたが、3
個以上のロータを同軸的に設けることも可能である。Note that in the above embodiment, two rotors were provided coaxially, but three rotors were provided coaxially.
It is also possible to provide more than one rotor coaxially.
本発明は上述したように、回転軸ベクトル方向が共通な
複数個のロータを同軸的に設けているので、各ロータを
各別に回転側向することによってホイールゼロクロスの
発生を防止でき、衛星姿勢制御の精度を向上し得る人工
衛星姿勢制御用リアクシ請ンホイールを提供できる。As described above, in the present invention, since a plurality of rotors having a common rotational axis vector direction are coaxially provided, the occurrence of wheel zero crossing can be prevented by rotating each rotor independently, thereby controlling the satellite attitude. It is possible to provide a rear axle transmission wheel for artificial satellite attitude control that can improve the accuracy of satellite attitude control.
第1図(a)、伽)は従来の衛星姿勢制御用リアクシ■
ンホイールを概略的に示す一部切欠斜視図および縦断面
図、第2図!、1) 、 (b)は本発明に係る衛星姿
勢制御用リアクシ冒ンホイールの一実施例を概略的に示
す一部切欠斜視図および縦断面図である。
21・・・シャフト、23・・・第1のロー1.24−
@1(2)ベアリング、25・・・第1のXチー1.2
6・・・第2のベアリング、27・・・第2のローラ、
28−第2のステータ。Figure 1 (a), 弽) shows the conventional satellite attitude control reactor.
Partially cutaway perspective view and vertical cross-sectional view schematically showing the wheel, Figure 2! , 1) and (b) are a partially cutaway perspective view and a vertical cross-sectional view schematically showing an embodiment of a rear-axle flywheel for satellite attitude control according to the present invention. 21... Shaft, 23... First row 1.24-
@1 (2) Bearing, 25...1st X-chie 1.2
6... Second bearing, 27... Second roller,
28-Second stator.
Claims (1)
れた第1のロータと、この第1のロータを駆動する第1
のステータと、前記第1のロータの外側に同軸的に設け
られ?3@のロータとの間にベアリングを介して内側の
ローラの周シに回転自在に設けられた少なくとも1個の
第2のロータと、この第2のロータを駆動する第2のス
テータとを具備することを特徴とする人工衛星姿勢制御
用リアクシ冒ンホイール・A first rotor rotatably provided on the shaft via a first bearing, and a first rotor that drives the first rotor.
and a stator provided coaxially on the outside of the first rotor? At least one second rotor rotatably provided around the inner roller via a bearing between the rotor 3 and the second rotor, and a second stator that drives the second rotor. A rear axis wheel for artificial satellite attitude control that is characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56136377A JPS5836799A (en) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | Reaction wheel for controlling attitude of artificial satellite |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56136377A JPS5836799A (en) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | Reaction wheel for controlling attitude of artificial satellite |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5836799A true JPS5836799A (en) | 1983-03-03 |
Family
ID=15173731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56136377A Pending JPS5836799A (en) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | Reaction wheel for controlling attitude of artificial satellite |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5836799A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56136376A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-24 | Hitachi Koki Co Ltd | Printing mechanism |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP56136377A patent/JPS5836799A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56136376A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-24 | Hitachi Koki Co Ltd | Printing mechanism |
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