- Код статьи
- 10.31857/S0005231023080081-1
- DOI
- 10.31857/S0005231023080081
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 8
- Страницы
- 122-137
- Аннотация
- Решается задача угловой ориентации и стабилизации космической конструкции при ее сборке на орбите. Рассматривается вариант конструкции, в состав которой входят упругие элементы, устанавливаемые в процессе сборки. Упругие элементы конструкции не имеют датчиков для получения информации о параметрах их деформаций. Предлагаются алгоритмы управления, обеспечивающие устойчивость углового движения конструкции. Для получения необходимой информации используется нелинейный расширенный фильтр Калмана. Разработан алгоритм совместного оценивания координат углового движения рассматриваемой механической системы и координат тонов упругих колебаний, а также алгоритм идентификации их ненаблюдаемых параметров. Приведены результаты математического моделирования варианта механической системы космической конструкции, которые подтверждают работоспособность и эффективность разработанных алгоритмов оценки координат и параметров.
- Ключевые слова
- математическая модель алгоритм управления космическая конструкция гироскопический привод демпфирование колебаний оценивание координат
- Дата публикации
- 15.08.2023
- Год выхода
- 2023
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 9
Библиография
- 1. Акуленко Л.Д., Крылов С.С., Марков Ю.Г., Тун Тун Вин, Филиппова А.С. Динамика космического аппарата с упругими и диссипативными элементами в режиме ориентации // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2014. № 5. C. 106-115.
- 2. Геча В.Я., Гриневич Д.В., Чирков В.П., Канунникова Е.А. Влияние упругих трансформируемых элементов конструкции на точность стабилизации космического аппарата // Справочник. Инженерный журнал. 2013. № 5. С. 3-6.
- 3. Nurre G.S., Ryan R.S., Sco eld H.N., Sims J.L. Dynamics and control of large space structures // J. of Guidance, Control, Dynam. 1984. V. 7. No. 5. P. 514-526.
- 4. Рутковский В.Ю., Суханов В.М. Большие космические конструкции: модели, методы исследования и принципы управления. Ч. 1 // АиТ. 1996. № 7. С. 52-65.
- 5. Mikulas M.M., Collins T.J., Hedgepeth J.M. Preliminary design considerations for 10-40 meter-diameter precision truss re ectors // J. Spacecraft Rockets. 1991. V. 28. No. 4. P. 439-447.
- 6. Boning P., Dubowsky S. Coordinated control of space robot teams for the on-orbit construction of large exible space structures // Advanced Robotics. 2010. V. 24. No. 3. P. 303-323.
- 7. Белоножко П.П. Космическая робототехника для монтажа и сервиса. Потенциальные задачи, концепции перспективных систем // Воздушно-космическая сфера. 2018. № 4. С. 84-97.
- 8. Flores-Abad A., Ma O., Pham K., Ulrich S. A review of space robotics technologies for on-orbit serving // Progr. Aerospace Scie. 2014. No. 68. P. 1-26.
- 9. Papadopoulos E., Aghili F., Ma O., Lampariello R. Manipulation and capture in space: A survey // Front. Robot. AI. 2021. No. 8. P. 1-36.
- 10. Ishijima Yo., Tzeranis D., Dubowsky S. The on-orbit maneuvering of large space exible structures by free-flying robots // Pros. of the 8 Int. Symp. on Arti cial Intelligence, Robotics and Automation in Space (SAIRAS-2005), Munich, 5-8 Sept., 2005, Noordwijk: ESTEC. 2005. P. 419-426. (ESA SP ISSN 1609-042X. No. 603).
- 11. Тимаков С.Н., Жирнов А.В. Алгоритм активного демпфирования упругих колебаний конструкции Международной космической станции // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. "Приборостроение". 2014. № 3. С. 37-53.
- 12. Крутова И.Н., Суханов В.М. Особенности динамики управления деформируемым космическим аппаратом в процессе его преобразования в большую космическую конструкцию // АиТ. 2008. № 5. С. 41-56.
- 13. Теория управления (дополнительные главы): Учебное пособие / под ред. Д.А. Новикова. М.: ЛЕНАНД, 2019.
- 14. Крутова И.Н., Суханов В.М. Синтез модифицированного PD-алгоритма управления угловым движением большой космической конструкции // АиТ. 2009. № 1. С. 39-50.
- 15. Крутова И.Н., Суханов В.М. Синтез дискретной системы управления деформируемым космическим аппаратом, обеспечивающей робастную устойчивость упругих колебаний // АиТ. 2009. № 7. С. 25-36.
- 16. Rutkovsky V.Yu., Sukhanov V.M., Zemlyakov S.D., Glumov V.M. Models and methods of control of large space structures with discretely changing construction // Proceedings of International Conference on Nonlinear Problems in Aviation and Aerospace (ICNPAA-2008). Cambridge Scienti c publishers. Ed. by S. Sivasundaram. 2009. Plenary paper, chapter 12. P. 115-142.
- 17. Глумов В.М., Крутова И.Н., Суханов В.М. Адаптивная система управления на основе нечеткой логики для большой космической конструкции в процессе ее сборки на орбите // АиТ. 2004. № 10. С. 109-127.
- 18. Rutkovsky V.Yu., Glumov V.M., Sukhanov V.M. New Adaptive Algorithm of Flexible Spacecraft Control // Complex Systems. Relationships between Control, Communications and Computing. Dordrecht, The Netherlands: Springer International Publishing. 2016. P. 313-326.
- 19. Kalman R.E., Bucy R. New Results in Linear Filtering and Prediction Theory // Trans. ASME. J. Basic Eng. 1961. V. 83D. P. 95-108.
- 20. Ермилов А.С., Ермилова Т.В. Оценивание ненаблюдаемых координат упругих колебаний больших космических конструкций с гиросиловым приводом // АиТ. 2013. № 9. С. 143-156.
- 21. Глумов В.М., Крутова И.Н., Суханов В.М. Метод построения математической модели дискретно развивающейся большой космической конструкции // АиТ. 2003. № 10. С. 15-33.
- 22. Глумов В.М., Крутова И.Н., Суханов В.М. Особенности гиросиловой стабилизации собираемой на орбите большой космической конструкции // Проблемы управления. 2016. № 1. С. 82-89.
- 23. Динамика и управление космическими объектами / под ред. В.М. Матросова, М.Ф. Решетнева, Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние РАН, 1992.
- 24. Glumov V.M. Adaptive Control of Free-Flying Space Manipulation Robot in the Working Area when Assembling a Large Space Structure in Orbit // Proceedings of the 12th International Conference "Management of Large Space System Develop ment" (MLSD) M: IEEE. 2019. P. 1-4. https//ieeeexplore.ieee.org/document/8911089
