Моделирование микроспутниковой системы управления «Парасоль» на основе линейного квадратичного регулятора
Модель системы управления микроспутником «Парасоль» направлена на повышение устойчивости и производительности работы малых спутников на низкой околоземной орбите. В данной работе представлена структура моделирования, основанная на методологии линейного квадратичного регулятора (LQR) широко признанной оптимальной стратегии управления. Подход LQR особенно подходит для систем, требующих точного управления с минимальными затратами энергии, что делает его идеальным для микроспутников, работающих в условиях строгих ограничений по мощности. Моделирование с использованием среды MatLab/Simulink включает в себя динамические модели ориентации и орбитальной механики микроспутника, что позволяет оценить эффективность контроллера LQR в поддержании желаемой ориентации и траектории. В этом исследовании подробно описана математическая модель положения «зонтика», включая представление в пространстве состояний, определение функции стоимости и расчет усиления обратной связи. Реализован контроллер линейного квадратичного регулятора в модели с обратной связью в MatLab/Simulink. Предоставлены данные по ориентации в контексте сценария микроспутника Парасоль и его географические координаты. Результаты моделирования демонстрируют эффективность реализованного контроллера линейного квадратичного регулятора в стабилизации положения «зонтик».
Авторы: Медфранк Мба Дит Обианг, В. К. Орлов
Направление: Информатика, вычислительная техника и управление
Ключевые слова: линейный квадратичный регулятор, парасольный микроспутник, MatLab/Simulink, моделирование, космический аппарат
Открыть полный текст статьи