Детальная информация

Задачи, которые решались в рамках работы: 1) моделирование системы автоматического управления, учитывающей производные управляющего воздействия; 2) формулировка достаточных условий устойчивости гравитационной системы ориентации; 3) вычисление локально оптимальных управлений реактивно-маховичной системы ориентации; 4) разработка алгоритма отключения двигательных установок при выполнении условий устойчивости гравитационной системы с целью экономии ресурса рабочего тела двигателей. В результате выполнения работы разработан метод дискретизации уравнений динамики объекта управления, учитывающих производные управляющего воздействия, сформулированы два достаточных условия устойчивости гравитационной системы ориентации и даны рекомендации по их применению. Применён проекционный метод решения задачи оптимальной стабилизации программных движений для вычисления оптимальных ограниченных управлений реактивно-маховичной системы ориентации. Показаны возможности гравитационного момента по ограничению колебаний вращения космического аппарата при отключении корректирующих двигателей и двигателей-маховиков с целью экономии ресурса двигательных установок и увеличения срока службы космического аппарата. Результат работы можно использовать при конструировании космических аппаратов, применяющих гравитационный момент в рамках пассивной системы ориентации и использующих реактивные и маховичные двигатели для формирования управляющих воздействий.

The research set the following goals: 1) mathematical modeling of an automatic control system taking into account the derivatives of the control variables; 2) derivation of sufficient conditions for the stability of the gravity-gradient stabilization system; 3) calculation of locally optimal controls for the reaction and flywheel control system; 4) development of an algorithm for disabling control devices when the conditions of stability of the gravity-gradient stabilization system are met to save the resource of the engines. As a result of the work, a discretization method for the equations of the control object dynamics has been developed which takes into account the derivatives of the control variables, two sufficient conditions for the stability of the gravity-gradient stabilization system are derived and recommendations for their application are given. The projection-operator method of programming stabilization is applied to calculate the locally optimal controls for the reaction and flywheel control system. The ability of the gravitational moment to limit the rotation fluctuations of the spacecraft when the control devices are turned off is demonstrated. The result of the work can be used in the design of spacecraft using the gravity-gradient stabilization as a passive attitude control system and using thrusters and flywheels to form control actions.