RU1819833C - Способ управлени ориентацией космического аппарата - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам управлени  угловым положением твердого тела при отсутствии информации от угловой скорости. Цель - обеспечение демпфировани  колебаний в течение неограниченного промежутка времени при ориентации на произвольный ориентир. Цель достигаетс  путем измерени  углового отклонени  ориентируемой оси космического аппарата (КА) от требуемого направлени , определени  моментов времени, в которые измер емое угловое отклонение принимает экстремальные значени  и уменьшени  момента инерции КА в моменты времени, соответствующие экстремальным значени м углового отклонени  или увеличени  момента инерции КА в моменты времени, соответствующие нахождению углового отклонени  в зоне допустимых значений.

Description

Изобретение относитс  к способам управлени  угловым положением твердого тела при отсутствии информации об угловой скорости и может быть использовано дл  управлени  вращательным движением космических аппаратов и кораблей.

Цель изобретени  - обеспечение де- мпф ироь.жи  колебаний в течение неограниченного промежутка времени при ориентации на произвольный ориентир.

Сущность способа управлени  ориентацией заключаетс  в следующем.

Уравнение движени  ориентируемого объекта относительно одной оси описывает- ° с  уравнением

Ар +Ар М, где А - момент инерции,

(1)

р - углова  скорость вращени  вокруг оси управлени ,

М - управл ющий момент.

Из (1) видно, что демпфирование, создаваемое членом Ар будет эффективным при больших скорост х р, а при р О весь член обращаетс  в нуль и в этот момент направление изменени  А не играет роли, его можно уменьшить до минимального значени , а в дальнейшем вновь увеличить дл  введени  положительного демпфировани .

Момент времени Р 0 без пр мого измерени  угловой скорости р датчиком угловой скорости, например, гироскопического типа, определ етс  по достижению измер емой угловой координаты р экстремума (максимума или минимума).

Пусть в момент времени, когда р становитс  больше установленного значени  р у углова  скорость объекта равна pi. В

00

ю

00

00

со

этот момент времени увеличиваем момент инерции А на ДА. При этом по закону сохранени  кинетического момента происходит уменьшение скорости

Р2

А+ДАр

Под действием управл ющего момента М будет происходить торможение объекта, В момент, когда выходна  координата р i, достигает экстремума (максимума), возвращают момент инерции в первоначальное положение А.

Дальнейшее движение будет происходить под действием управл ющего момента М при моменте инерции А„ что соответствует ускорению

а М/А.

Угол,поворота (р г равен углу р, но противоположен по направлению. Углова  скорость рз будет меньше pi

рз 1

Г А

А Ч-ДА

т. е. произошло демпфирование колебаний .30

При входе в зону нечувствительности ( ) вновь можно увеличить момент инерции на величину А А, а затем

0

5

0

5

0

при достижении экстремума, вновь вернуть его в первоначальное состо ние.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает наиболее оптимальное демпфирование колебаний.

Claims (1)

1. Формула изобретен и   Способ управлени  ориентацией космического аппарата, включающий измерение углового отклонени  ориентируемой оси космического аппарата от требуемого направлени , определение моментов времени , в которое измер емое угловое отклонение принимает экстремальные значени , изменение момента инерции космического аппарата в моменты времени, соответствующие экстремальным значени м углового отклонени  и значени м углового отклонени , наход щимс  в .зоне допустимых значений отклонени  от требуемого направлени , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  демпфировани  колебаний в течение неограниченного промежутка времени при ориентации на произвольный ориентир, в моменты време-. ни, соответствующие экстремальным значени м углового отклонени , момент инерции космического аппарата уменьшают, а в моменты времени, соответствующие нахождению углового отклонени  в зоне допустимых значений, - момент инерции космического аппарата увеличивают.