[发明专利]一种基于PD控制律的航天器控制力矩计算系统

摘要

一种基于PD控制律的航天器控制力矩计算系统，涉及航天器控制力矩计算系统，为了解决现有航天器姿态控制以软件设计为主的姿态控制力矩计算系统存在速度慢及精度低的问题，它包括Microblaze处理器，它还包括Reset全局控制信号输入寄存器、Kp输入寄存器、Kd输入寄存器、角度输入寄存器、标准角度输入寄存器、角速度输入寄存器、输入转换单元、输出转换单元、一号减法器、二号减法器、一号乘法器、二号乘法器、力矩Tk输出寄存器和标志信号Flag输出寄存器，Reset＝1，所述计算系统才被处理器允许进行计算，计算结束，发送全局信号Flag，通知处理器计算完毕，取走力矩Tk。适用于航天器控制力矩计算。

主权项

一种基于PD控制律的航天器控制力矩计算系统，它包括Microblaze处理器，其特征是，它还包括Reset全局控制信号输入寄存器、Kp输入寄存器、Kd输入寄存器、角度输入寄存器、标准角度输入寄存器、角速度输入寄存器、输入转换单元、输出转换单元、一号减法器、二号减法器、一号乘法器、二号乘法器、力矩Tk输出寄存器和标志信号Flag输出寄存器，该控制力矩计算系统采用FPGA外部输入时钟作为计算时钟；Microblaze处理器的输出数据的输出端连接在输入转换单元的输入端，输入转换单元的输出端同时连接在Kp输入寄存器的输入端、Kd输入寄存器的输入端、角度输入寄存器的输入端、标准角度输入寄存器的输入端和角速度输入寄存器的输入端，所述输入转换单元把单精度浮点数格式的参数转换成自定义32位浮点数格式；Microblaze处理器的全局控制信号的输出端连接在Reset全局控制信号输入寄存器的输入端，Reset全局控制信号输入寄存器的输出端同时连接在一号减法器的控制信号输入端、二号减法器的控制信号输入端、一号乘法器的控制信号输入端和二号乘法器的控制信号输入端，角度输入寄存器的输出端连接在一号减法器的负输入端，标准角度输入寄存器的输出端连接在一号减法器的正输入端，角速度输入寄存器的输出端连接在二号乘法器的一个输入端，Kd输入寄存器的输出端连接在二号乘法器的另一个输入端，Kp输入寄存器的输出端连接在一号乘法器的一个输入端，一号减法器的数据输出端连接在一号乘法器的另一个输入端，一号减法器的输出标志位flag1连接在一号乘法器的输入使能端，一号乘法器的数据输出端连接在二号减法器的正输入端，二号乘法器的输出端连接在二号减法器的负输入端，一号乘法器的的输出标志位flag3连接在二号减法器的一个输入使能端，二号乘法器的输出标志位flag2连接在二号减法器的另一个输入使能端，二号减法器的数据输出端连接在力矩Tk输出寄存器的输入端，二号减法器的输出标志位连接在标志信号Flag输出寄存器的输入使能端，标志信号Flag输出寄存器的输出标志位连接在Microblaze处理器的计算结束控制信号的输入端，力矩Tk输出寄存器的输出端连接在输出转换单元的输入端，所述输出转换单元把自定义32位浮点数格式的数值转换为单精度浮点数格式，输出转换单元的输出端连接在Microblaze处理器的力矩的输入端。