[发明专利]姿态机动过程中抑制挠性振动的轨迹规划方法和系统

摘要

本发明公开一种用于姿态机动过程中抑制挠性振动的三角函数轨迹规划方法，该方法包含：计算卫星机动过程中最大角加速度和最大角速度；确定角加速度三角函数阶次与残余振动的关系；确定角加速度三角函数阶次与加速时间系数的关系；确定角加速度三角函数阶次；对角加速度进行积分得到角速度和角度轨迹。本发明通过已知的执行机构最大力矩和最大角动量，计算确定三角函数阶次与振动残余量和加速时间系数的关系，通过迭代进而确定星体机动过程中三角函数角加速度指令的阶次，再对角加速度指令进行积分得到角速度和角度指令，通过对角加速度轨迹进行以挠性附件振动残余量为约束的设计规划，可以有效的抑制挠性附件的振动。

主权项

1.一种用于姿态机动过程中抑制挠性振动的三角函数轨迹规划方法，其特征在于，该方法包含：计算卫星机动过程中最大角加速度和最大角速度；确定角加速度三角函数阶次与残余振动的关系；确定角加速度三角函数阶次与加速时间系数的关系；确定角加速度三角函数阶次；对角加速度进行积分得到角速度和角度轨迹；所述确定角加速度三角函数阶次与残余振动的关系包含：角加速度轨迹为m为三角函数阶次，a_max为卫星机动过程中最大角加速度，ω表示加速度信号频率，t表示时间；卫星挠性附件的基频记为ω_c，姿态机动过程中挠性附件振动的残余量为υ_m；记确定各阶加速度轨迹作用后的振动残余量υ_m与m和n的关系如式(3)：所述确定角加速度三角函数阶次与加速时间系数的关系包含：m阶三角函数的加速时间系数记为k_m，其关系如式(4)：式(4)中，m为三角函数阶次，ω表示加速度信号频率，ω_c为卫星挠性附件的基频；所述确定角加速度三角函数阶次包含：根据式(5)计算加速轨迹信号的频率与卫星基频的比例：式(5)中，a_max为卫星机动过程中最大角加速度，ω_max为最大角速度；将不同阶次m带入式(4)计算得到对应的加速时间系数k_m，将k_m带入式(5)计算得到对应的n，再将n带入式(3)计算对应的振动残余量υ_m，直到找到满足残余量指标的阶次m，从而最终确定角加速度轨迹的阶次m。