应用于欠驱动微小卫星非线性模型预测控制的脉宽调制方法
系统与控制
2024-01-23 v1 系统与控制
摘要
在各种卫星执行器中，磁力矩器已广泛装备用于微小卫星的稳定和姿态控制。尽管磁力矩器通常与其他执行器（如动量轮）一起使用，但本文探讨了一种仅有磁力执行可用的控制方法。我们将一种非线性最优控制方法，即非线性模型预测控制（NMPC），应用于微小卫星，采用了广义极小残差（GMRES）方法，该方法生成连续的控制输入。星载磁力执行系统通常难以产生平滑的磁矩作为控制输入；因此，我们采用脉宽调制（PWM）方法，该方法将控制输入离散化并减轻执行器的负担。在我们的方案中，PWM方法将NMPC方案生成的控制力矩离散化。本研究的主要贡献是研究应用于微小航天器的NMPC和GMRES方法，并展示PWM控制系统的可行性。
引用
@article{arxiv.2401.11533,
title = {Pulse Width Modulation Method Applied to Nonlinear Model Predictive Control on an Under-actuated Small Satellite},
author = {Kota Kondo and Yasuhiro Yoshimura and Shiji Nagasaki and Toshiya Hanada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.11533},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 10 figures. In AIAA Scitech 2021 Forum