高精度航天器太阳能电池阵减扰驱动方法

【摘要】：为减小太阳能电池阵对日跟踪驱动过程所产生的扰动,基于电池阵及其驱动装置机电一体化模型分析了激起电池阵驱动扰动的主要因素,并从稳态力矩平衡方程出发提出了适用于电池阵闭环和开环输入补偿的减扰驱动控制方法。结果表明:步进电机谐波电磁力矩可近似为电池阵转动规律的比例控制环节,其齿槽效应是激起电池阵驱动过程扰动的主要因素之一;两种减扰驱动策略都能有效改善跟踪驱动过程中的速度和力矩稳定度,且不会降低电池阵对日跟踪指向精度,但其减扰效果会随齿槽力矩峰值误差增大而逐渐降低;综合考虑多种因素条件下开环减扰驱动方法较优,在±11%参数误差范围内该驱动方法可以将转速稳定度控制在1%以下,且力矩稳定度优于1.15%。 【作者单位】： 国防科学技术大学航天科学与工程学院;
【关键词】： 太阳能电池阵 跟踪驱动 齿槽效应 减扰驱动 输入补偿
【基金】：国家自然科学基金面上项目(11272348);国家自然科学基金青年基金项目(11202233)
【分类号】：V442
【正文快照】： 现代三轴稳定卫星一般均装配有大型柔性太阳能电池阵结构。为保证其在全轨道周期内获得最大受晒面积,卫星本体与电池阵安装界面处通常会增加驱动装置以实现电池阵法线对太阳的跟踪驱动。然而在内外诸多因素作用下,跟踪驱动会激起电池阵柔性振动与摩擦力矩波动。尽管这部分扰动

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