一种推力恒定的RCS控制系统指令分配方法

作者：李科; 宋佳^*; 郭小红^*; 刘杨^*

来源：测控技术, 2020, 39(01): 5-41.

DOI：10.19708/j.ckjs.2020.01.002

• 反作用控制系统
• 查表法
• 高速飞行器
• 脉宽调制

高超声速飞行器再入段初期,所处大气环境空气稀薄,空气舵已无法提供足够力矩来维持姿态稳定,因此就需要反作用控制系统(Reaction Control System,RCS)来提供姿态稳定力矩。针对给定的飞行器RCS八喷管配置方案,基于查表法和脉宽调制,提出了一种能够维持飞行器系统姿态稳定的静态指令分配方法。给出了高超声速飞行器六自由度状态方程,采用一阶滑模控制算法进行姿态稳定控制;基于查表法思想和冲量等效的脉宽调制原理,完成了无故障情况下八喷管指令分配组合表的设计,并根据工程实际对组合表进行容错优化;设计了能够对单推力器发生卡死故障具有容错性的指令分配优化组合表,并采用脉宽调制方法对控制指令进行调制从而获得推力器的开关指令。仿真验证了该指令分配方法能够维持系统姿态稳定,提高控制系统的控制效率,有效解决了八喷管配置以及单喷管卡死故障情况下的指令分配问题。

• 单位
  北京航空航天大学; 西安卫星测控中心