消旋算法中不稳定性的研究
系统与控制
2020-10-01 v1 系统与控制
摘要
消旋指抑制卫星角速度的行为。该操作至关重要，因为若无某种程度的姿态控制，几乎不可能名义上执行任何其他操作。用于卫星消旋的常用方法通常涉及磁驱动，并配合用于提供角速度反馈的各类传感器。本文给出时间离散化对两种消旋算法稳定性的不利影响。广泛的文献综述揭示，两种算法在对连续反馈与输出的系统中均实现绝对稳定性。然而，所涉及的物理部件对算法的最大频率施加了限制，从而使得任何此类系统均不可设想。这确立了进行离散时间稳定性分析的必要性，因其更适于反映这些算法的实际实现与动力学。本文始于当前关于这些算法稳定性的理论与观点。后续章节描述了团队所进行的连续与离散时间稳定性分析，以及由此得出的结论。理论调研发现了关于角速度与硬件工作频率的多个条件，在这些条件下算法不稳定。随后通过 MATLAB 与 Python3.6.7 上的多种仿真验证了这些结果。本文最后讨论了时间离散化带来的各类不稳定性，以及消旋算法不可行的条件。
引用
@article{arxiv.2009.14292,
title = {Investigation of Instabilities in Detumbling Algorithms},
author = {Jeet Yadav and Tushar Goyal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.14292},
year = {2020}
}