Schnittstelle zwischen Controller und Reaktionsrad

Ein typischer Controller gibt im Allgemeinen Steuerdrehmomente aus, die um die Achse eines Satelliten aufgebracht werden sollten. Wie genau wird dieses Drehmoment mit einem Reaktionsrad aufgebracht?

Wenn zum Beispiel die Steuerdrehmomente a,b,c sind, dann wird a,b,c gleichgesetzt ich ( ω c u r − ω p r e v ) / s t e p (wo ich ist das Trägheitsmoment, ω p r e v und ω c u r sind vorherige und aktuelle Winkelgeschwindigkeiten) gibt mir die neue Winkelgeschwindigkeit, mit der sich das Rad drehen soll, oder soll ich es mit -a,-b,-c gleichsetzen?

Und auch wenn ich eine kontinuierliche Lageregelung wünsche, während ich den Impuls des Reaktionsrads mit einem Magnetorquer entlaste, ist es erforderlich, dass das Nettodrehmoment von Magnetorquer und Reaktionsrad gleich dem Steuerdrehmoment ist?

Ich verstehe deine Frage nicht ganz. Fragst du nach der Bewegungsgleichung des Drehimpulses?
Normalerweise gibt jedes Steuersystem ein Drehmoment an, das auf das System aufgebracht werden muss, und nicht direkt die Winkelgeschwindigkeit des Reaktionsrads, die eingestellt werden muss. Also wollte ich wissen, ob die obige Gleichung mir die erforderliche Umrechnung bringt.
Recht. Hängt das nicht von dem verwendeten Radsatz und der Masse Ihres Raumfahrzeugs ab?
Ja, betrachten Sie 3 Reaktionsräder auf 3 orthogonalen Achsen und es hängt vom Trägheitsmoment ab (indirekt von der Masse).
Sie sollten nicht versuchen, die Steuerung auf das Drehmoment zu stützen, da die Werte der beteiligten Drehmomente so klein sind, dass Ihr Problem numerisch schlecht konditioniert ist. Ihre Steuervariablen sollten Winkel und Winkelgeschwindigkeiten (0. und 1. Ableitung) sein und nur Winkelbeschleunigung und Drehmoment (2. Ableitung) verwenden, wenn Sie mit niedrigeren Ableitungen (z. B. Stromversorgung des RW-Motors) nicht davonkommen, um diese Anzeige abzuleiten -hoc von φ,ω zur sofortigen Verwendung.

Antworten (1)

Einige Reaktionsräder bieten eine "Drehmomentmodussteuerung", was bedeutet, dass die Schnittstelle des Reaktionsrads einen Drehmomentbefehl zulässt, der durch das Rad ausgeführt werden soll, dann braucht der AOCS-Konstrukteur keine solche Sorge.

Einige Reaktionsräder bieten nur "Geschwindigkeitsregelung", bei der die Schnittstelle nur die Geschwindigkeit zulässt, die das Rad verfolgen muss. Wenn das AOCS einen Controller entwickelt, der Drehmoment ausgibt, müsste der Befehl an das Rad irgendwie konvertiert werden, wobei eine Möglichkeit Ihrem Vorschlag ähnlich ist, jedoch mit ω n e x t und ω c u r anstelle der vorherigen Schleuderzahl. Ein Konstrukteur könnte die Steuerung auch unter der Prämisse bauen, dass sie Räder nicht im Drehmomentmodus steuert.

Was den letzten Teil Ihrer Frage betrifft, so wäre dies wahrscheinlich nicht "erforderlich", aber es ist eine gute Praxis, da es die Wirkung des Momentdämpfungsdrehmoments in der Fluglage des Raumfahrzeugs verringert. Vorsicht ist geboten, wenn das Magnetfeld kaum bekannt ist.

Schnittstelle zwischen Controller und Reaktionsrad
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