JPS5959599A - アンロ−デイング制御装置 - Google Patents
アンロ−デイング制御装置Info
- Publication number
- JPS5959599A JPS5959599A JP57170305A JP17030582A JPS5959599A JP S5959599 A JPS5959599 A JP S5959599A JP 57170305 A JP57170305 A JP 57170305A JP 17030582 A JP17030582 A JP 17030582A JP S5959599 A JPS5959599 A JP S5959599A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel
- torque
- thruster
- generated
- unloading
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分ｉ叶〕
この発明は、リアクションホイールを用いた雨環の姿勢
制御系に係わり、特に、スラスタによりホイールのアン
ローディングを制御する装置に関する。
制御系に係わり、特に、スラスタによりホイールのアン
ローディングを制御する装置に関する。
周知のように、衛星の姿勢制御に用いられるリアクショ
ンホイールは外乱トルりによって生じ、たモーメンタム
を吸収していく過程でホイールの回転速度（以下、スピ
ードと称す）が飽和点付近に達することがある。通常で
はこれを防ぐため、スラスタ（補助推進系）を作動して
アンローディングを行っている。一般に、スラスタを用
いたアンローディングは一定の時間間隔でスラスタを噴
射し、このヌラスク噴躬時の発生トルクとほぼ等しい大
きさの一定のドライブ量（ホイールフィードフォワード
址）をホイールに与えて行っている。ところが、この方
法ではアンローディング中に衛星の姿勢が大きく乱れる
ことがある。
ンホイールは外乱トルりによって生じ、たモーメンタム
を吸収していく過程でホイールの回転速度（以下、スピ
ードと称す）が飽和点付近に達することがある。通常で
はこれを防ぐため、スラスタ（補助推進系）を作動して
アンローディングを行っている。一般に、スラスタを用
いたアンローディングは一定の時間間隔でスラスタを噴
射し、このヌラスク噴躬時の発生トルクとほぼ等しい大
きさの一定のドライブ量（ホイールフィードフォワード
址）をホイールに与えて行っている。ところが、この方
法ではアンローディング中に衛星の姿勢が大きく乱れる
ことがある。
つ捷シ、ホイールは第１図に示すような特性を有してい
る。ここで、Ｔｄ（ｓ）はホイールドライブトルク、Ｔ
ｆ（Ｓ）は摩擦トルクである。この図より明らかなよう
にホイールが発生するトルク（衛星に対するトルクとし
ては逆方内）はスビードの関数となっている。即ち、ホ
イールの発生トルクをＴｗ（ｓ、ｘ）（ｘ％ドライブ時
の発生トルク）とした場合、 （１）スピードＳ、で＋４％のドライブをがけ／こ時の
ホイール発生トルクは ’Ｉ’ｗ （ｓ＋ 、 ＣＩ ） ＝ Ｔｄ （ｓ＋）
Ｘ正−Ｔｆ（８１）・・・（１）と表わされ、 （２）スピードＳ、で−ｄ％のドライブをかけた時のホ
イール発生トルクは Ｔ Ｗ （Ｓ ＋ 、−ｄ） ＝Ｔ ａ （ｓ １）
ｘ ｚ ｏ ＯＴ ｆ（ｓ ＋ ） ＝・＋２１と表わ
される。臀だ、この要領でホイールスピードが８２で−
ｄ％のドライブをかけた時のホイール発生トルクは Ｔｗ（ｓ２． （１）＝ Ｔｄ（ｓ２）ｘ １００
’ｒｆ（Ｓ２）・・１３１となる。この（２）式お
よび（３）式は同様に−ｄ％のドライブをかけているが
、その発生トルクＴｗｓ、 、 −ｄ） 、 ＴＶ（８
２１ｄ ）は第１図よシ明ら≠）なように界なる（Ｔｗ
（ｓｌ 、ｄ）＞Ｔｗ（ｓ、 、 −ｄ））。
る。ここで、Ｔｄ（ｓ）はホイールドライブトルク、Ｔ
ｆ（Ｓ）は摩擦トルクである。この図より明らかなよう
にホイールが発生するトルク（衛星に対するトルクとし
ては逆方内）はスビードの関数となっている。即ち、ホ
イールの発生トルクをＴｗ（ｓ、ｘ）（ｘ％ドライブ時
の発生トルク）とした場合、 （１）スピードＳ、で＋４％のドライブをがけ／こ時の
ホイール発生トルクは ’Ｉ’ｗ （ｓ＋ 、 ＣＩ ） ＝ Ｔｄ （ｓ＋）
Ｘ正−Ｔｆ（８１）・・・（１）と表わされ、 （２）スピードＳ、で−ｄ％のドライブをかけた時のホ
イール発生トルクは Ｔ Ｗ （Ｓ ＋ 、−ｄ） ＝Ｔ ａ （ｓ １）
ｘ ｚ ｏ ＯＴ ｆ（ｓ ＋ ） ＝・＋２１と表わ
される。臀だ、この要領でホイールスピードが８２で−
ｄ％のドライブをかけた時のホイール発生トルクは Ｔｗ（ｓ２． （１）＝ Ｔｄ（ｓ２）ｘ １００
’ｒｆ（Ｓ２）・・１３１となる。この（２）式お
よび（３）式は同様に−ｄ％のドライブをかけているが
、その発生トルクＴｗｓ、 、 −ｄ） 、 ＴＶ（８
２１ｄ ）は第１図よシ明ら≠）なように界なる（Ｔｗ
（ｓｌ 、ｄ）＞Ｔｗ（ｓ、 、 −ｄ））。
ここで、従来のスラスタによるアンローディングを考え
ると、前述した如くスラスタ噴射時間およびその時の示
イールフィードフォワード欧が一定であるだめ、列えば
、ホイールのスピードがＳｌＯ時フィードフォワード計
を−ｄ％としだ場合１ホイールによって発生されるトル
クとスラスタ噴射による発生トルクとが等しがったとし
ても、スピードｓ２においてフィードフォワード穢を−
ｄ％とした場合はホイールによって発生されるトルクと
スラスタ噴射による発生トルクとが異なってしまう。し
たがって、この発生トルクの不一致が衛星の姿勢を乱す
不都合を有していた。
ると、前述した如くスラスタ噴射時間およびその時の示
イールフィードフォワード欧が一定であるだめ、列えば
、ホイールのスピードがＳｌＯ時フィードフォワード計
を−ｄ％としだ場合１ホイールによって発生されるトル
クとスラスタ噴射による発生トルクとが等しがったとし
ても、スピードｓ２においてフィードフォワード穢を−
ｄ％とした場合はホイールによって発生されるトルクと
スラスタ噴射による発生トルクとが異なってしまう。し
たがって、この発生トルクの不一致が衛星の姿勢を乱す
不都合を有していた。
この発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目
的とするところはスラスタによるアンローディングを実
施した場合においても衛星の姿勢変動を極カ抑えること
が可能なアンローディング制御装置を提供しようとする
ものである。
的とするところはスラスタによるアンローディングを実
施した場合においても衛星の姿勢変動を極カ抑えること
が可能なアンローディング制御装置を提供しようとする
ものである。
この発明はホイールのスピードに対するホイールの発生
トルクを求め、アンローディングにおけるスラスタの発
生トルクとホイールの発生トルクとを常に等しく（呆つ
よう；６１ｊ御することにより、アンコーディング実施
時Ｑて＄−ける衛星の姿勢変動を抑えようとするもので
ある。
トルクを求め、アンローディングにおけるスラスタの発
生トルクとホイールの発生トルクとを常に等しく（呆つ
よう；６１ｊ御することにより、アンコーディング実施
時Ｑて＄−ける衛星の姿勢変動を抑えようとするもので
ある。
以−ト、この発明の一実栴例について１シ１面を参１１
６シて１況明する。
６シて１況明する。
ｐｒＪ：２１シ３＜Ｈｖこおい゛て、２１（ｒｉ１四１
卸部であり、この制預ｉ１＋５１ｉ ２１ Ｋは図示せ
ぬ姿勢センサより１竹星の・シ７テ勢に対電、［７たセ
ンザ出カイ８号θが供Ｉ恰される。
卸部であり、この制預ｉ１＋５１ｉ ２１ Ｋは図示せ
ぬ姿勢センサより１竹星の・シ７テ勢に対電、［７たセ
ンザ出カイ８号θが供Ｉ恰される。
この１間イ卸部２）ではセンザ出力偶号θに応じてホイ
ールドライブ１言号ΔＷが生１戊され、このドライブ信
号ΔＷはホイール駆動回路２２に供給される。このホイ
ール駆動回路２２ではドライブ信号ΔＷに応じて例えば
ドライブパルスの供給量が制御され、このドライブパル
スによりホイール２３の回転スピードが制御される。こ
のホイール２３のスピードは速度検出回路２４で検出さ
れ、この検出された速度信号は前記ｔｉ制御部２Ｉに供
給される。
ールドライブ１言号ΔＷが生１戊され、このドライブ信
号ΔＷはホイール駆動回路２２に供給される。このホイ
ール駆動回路２２ではドライブ信号ΔＷに応じて例えば
ドライブパルスの供給量が制御され、このドライブパル
スによりホイール２３の回転スピードが制御される。こ
のホイール２３のスピードは速度検出回路２４で検出さ
れ、この検出された速度信号は前記ｔｉ制御部２Ｉに供
給される。
一方、上記検出された速度信号が所定値となった場合ア
ンローディングが行われる。即ち、前記制御部２１では
速度信号が所定値に達した場合速度信号に対応した胱出
し信号ａＳが出力され、この信号Ｒ８は記憶部２５に供
給される。
ンローディングが行われる。即ち、前記制御部２１では
速度信号が所定値に達した場合速度信号に対応した胱出
し信号ａＳが出力され、この信号Ｒ８は記憶部２５に供
給される。
この記憶部２５は例えばリード・オンリー・メモ！Ｊ
（ａｏｕ）で構成され、この記憶部２５ｖｃは第１図に
示すホイールドライブトルクＴ ｄ ’（ｓ）および摩
擦トルクＴｆ（ｓ）がスピードに対応したアドレスで記
１．＠されている。そして、前記読出し信号Ｒｓにより
対応する“Ｉ’ｄ （ｓ） 、 Ｔ ｆ （Ｓ）のデー
タＲＤが読出される。この読出されたデータＲＤは前記
制御部２２に供給され、この制御部２１において、ホイ
ール２３の発生トルクが求められる。例えば、アンロー
ディング実施時におけるホイール２３のスピードが第１
図に示すＳ、であシ、この時＝ｄ％のドライブをかける
場合は、記憶部２５よシスピードＳ、に対応したＴｄ（
ＳＩ ） ＋ Ｔｆ（ｓ＋ ）なるデータが読出され、
前記（２）式と同６ｍの演算が行なわれる。しかして、
この時点におけるホイール２３０発生トルクＴｗ（ＳＩ
、−ｄ）が求められ、このトルクに対応したスラスタド
ライブ信号Δｔがスラスタ１駆動回路２６に供給される
。このスラスタ１ｉｉｙ；動回路２６では前記スラスタ
ドライブ信号に対応してスラスタ２７の電磁弁（は１示
せず）の開閉制御が行われ、スラスタ２７の発生トルク
がホイール２３の発生トルクＴｗ（ｓｌ、−ｄ）と等し
くなるよう制御される、この操作によってホイール２３
のスピードが第１図に示すｓ２となったとする。この時
のホイール２３０発生トルクＴＶ（ｓ２ ＋−ｄ）も前
記と同様の動作によって求められ、スラスタ２７はこの
発生トルクと等しいトルクを発生するよう制御される。
（ａｏｕ）で構成され、この記憶部２５ｖｃは第１図に
示すホイールドライブトルクＴ ｄ ’（ｓ）および摩
擦トルクＴｆ（ｓ）がスピードに対応したアドレスで記
１．＠されている。そして、前記読出し信号Ｒｓにより
対応する“Ｉ’ｄ （ｓ） 、 Ｔ ｆ （Ｓ）のデー
タＲＤが読出される。この読出されたデータＲＤは前記
制御部２２に供給され、この制御部２１において、ホイ
ール２３の発生トルクが求められる。例えば、アンロー
ディング実施時におけるホイール２３のスピードが第１
図に示すＳ、であシ、この時＝ｄ％のドライブをかける
場合は、記憶部２５よシスピードＳ、に対応したＴｄ（
ＳＩ ） ＋ Ｔｆ（ｓ＋ ）なるデータが読出され、
前記（２）式と同６ｍの演算が行なわれる。しかして、
この時点におけるホイール２３０発生トルクＴｗ（ＳＩ
、−ｄ）が求められ、このトルクに対応したスラスタド
ライブ信号Δｔがスラスタ１駆動回路２６に供給される
。このスラスタ１ｉｉｙ；動回路２６では前記スラスタ
ドライブ信号に対応してスラスタ２７の電磁弁（は１示
せず）の開閉制御が行われ、スラスタ２７の発生トルク
がホイール２３の発生トルクＴｗ（ｓｌ、−ｄ）と等し
くなるよう制御される、この操作によってホイール２３
のスピードが第１図に示すｓ２となったとする。この時
のホイール２３０発生トルクＴＶ（ｓ２ ＋−ｄ）も前
記と同様の動作によって求められ、スラスタ２７はこの
発生トルクと等しいトルクを発生するよう制御される。
以下、上記動作が所定のホイールスピードとなるまで、
即ち、アンローディング終了まで繰返し行われる。
即ち、アンローディング終了まで繰返し行われる。
上記実施例によれば、スラスタ２７の発生トルクをホイ
ール２３の発生トルクと等しくなるように制御し、アン
ローディング時に行うホイール２３のフィードフォワー
ドドライブ量は−ｃ１％一定としている。したがって、
常にホイール２３とスラスタ２７により発生されるトル
クが等しいため、アンローディング時におケル衛星の姿
勢変動を極力抑えることができる。
ール２３の発生トルクと等しくなるように制御し、アン
ローディング時に行うホイール２３のフィードフォワー
ドドライブ量は−ｃ１％一定としている。したがって、
常にホイール２３とスラスタ２７により発生されるトル
クが等しいため、アンローディング時におケル衛星の姿
勢変動を極力抑えることができる。
次に、この発明の他の実施例について説明する。上記実
施例ではスラスタ２７の発生トルクをホイール２３の発
生トルクに応じて可変しだが、スラスタ２７の発生トル
クを一定とし、ホイール２３の発生トルクを可変するこ
とも可能である。即ち、スラスタ２７の発生トルクを−
ｙとし、ホイール２３のスピードが第１図に示すＳ、で
あったとする。制御部２１では記憶部２５よりスピード
ｓ、に対応したホイールドライブトルクＴｄ（ｓ、）お
よび摩擦トルクＴｆ（ｓ＋）が読出され、 （）’ Ｔｆ（ｓ＋） ）／Ｔａ （ｓ、）ｘ１００％
−（４）なる演算が行われる。このホイールドライブ量
はスラスタ２３の発生トルクに等しいものであり、制御
部２Ｉからはこのホイールドライブ量に灯群−・シたホ
イールドライブ信号ΔＷが出力される。ホイール、！：
ｉ７ ＋助回路２２ではこのホイールドライブ信号ΔＷ
に応じてホイール２３のスピードｆｌｊｌ （ＩＩＩが
行われる。これとともに、ｆｔｔ制御部２）からはスラ
スタ２３０発生トルク−ｙに対応したスラヌクトライブ
例号Δｔが出力され、スラスタ、：、ｔ：ｉｇ Ｉｊｉ
ｊ回１烙２６ではこのスラスタドライブ１菖号Δｔに尾
、じてスラスタ２７のｆｉｉｌ處’ｌｌが行われる。こ
の動作によりホイール２３のスピードが第１区に示すＳ
ｌから８２になったとする。
施例ではスラスタ２７の発生トルクをホイール２３の発
生トルクに応じて可変しだが、スラスタ２７の発生トル
クを一定とし、ホイール２３の発生トルクを可変するこ
とも可能である。即ち、スラスタ２７の発生トルクを−
ｙとし、ホイール２３のスピードが第１図に示すＳ、で
あったとする。制御部２１では記憶部２５よりスピード
ｓ、に対応したホイールドライブトルクＴｄ（ｓ、）お
よび摩擦トルクＴｆ（ｓ＋）が読出され、 （）’ Ｔｆ（ｓ＋） ）／Ｔａ （ｓ、）ｘ１００％
−（４）なる演算が行われる。このホイールドライブ量
はスラスタ２３の発生トルクに等しいものであり、制御
部２Ｉからはこのホイールドライブ量に灯群−・シたホ
イールドライブ信号ΔＷが出力される。ホイール、！：
ｉ７ ＋助回路２２ではこのホイールドライブ信号ΔＷ
に応じてホイール２３のスピードｆｌｊｌ （ＩＩＩが
行われる。これとともに、ｆｔｔ制御部２）からはスラ
スタ２３０発生トルク−ｙに対応したスラヌクトライブ
例号Δｔが出力され、スラスタ、：、ｔ：ｉｇ Ｉｊｉ
ｊ回１烙２６ではこのスラスタドライブ１菖号Δｔに尾
、じてスラスタ２７のｆｉｉｌ處’ｌｌが行われる。こ
の動作によりホイール２３のスピードが第１区に示すＳ
ｌから８２になったとする。
この伏ｌ；ｌＨでは前記同様制御部２ノにおいて−（ｙ
−Ｔｆ（ｓ２））／Ｔｄ（ｓ２）ｘ １００％ ・・・
・・（５）なる旨鱒、が行われ、ホイールドライブ淵が
求められる。ホイール２３はこのホイールドライブに；
、に応じ−て前記同様にスピードｆｌｔ制御される。以
下、同様の…り作が所定のホイールスピードとなるまで
繰返し行われる。
−Ｔｆ（ｓ２））／Ｔｄ（ｓ２）ｘ １００％ ・・・
・・（５）なる旨鱒、が行われ、ホイールドライブ淵が
求められる。ホイール２３はこのホイールドライブに；
、に応じ−て前記同様にスピードｆｌｔ制御される。以
下、同様の…り作が所定のホイールスピードとなるまで
繰返し行われる。
（３上記のように、スラスタ２７０発生トルクを一定と
してホイール２３のドライブ唆を変え、ホイール２３０
発生トルクをスラスタ２７の発生トルクと等しくなるよ
うに制御しても前記実ｍ例とＦｉ１様にアンローディン
グ時における衛星の姿勢変動を防１ヒできる。
してホイール２３のドライブ唆を変え、ホイール２３０
発生トルクをスラスタ２７の発生トルクと等しくなるよ
うに制御しても前記実ｍ例とＦｉ１様にアンローディン
グ時における衛星の姿勢変動を防１ヒできる。
以上、詳述したようにこの発明によれば、スラスタによ
るアンローディングを実施しだ場合においても衛星の優
勢変動を極力抑えることが可能々アンローディング制御
装置を提供できる。
るアンローディングを実施しだ場合においても衛星の優
勢変動を極力抑えることが可能々アンローディング制御
装置を提供できる。
第１図はホイールの特性を示す図、第２図はこの発明に
係わるアンローディング制御性［σの一実施例を示す構
成図である。 ２１・・・制御部、２３・・・リアクンヨンホイール、
２５・・・記憶部、２７・・・スラスタ。
係わるアンローディング制御性［σの一実施例を示す構
成図である。 ２１・・・制御部、２３・・・リアクンヨンホイール、
２５・・・記憶部、２７・・・スラスタ。
Claims (1)
- 衛星の姿勢制御を行うホイールと、このホイールの回転
速度に応じてアンローディングを行うスラスタと、前記
ホイールの所定の特性データを記憶する記憶部と、前記
ホイールの回転速度に応じて前記記憶部より対応するデ
ータを胱出しこれよりアンローディングにおけるホイー
ルの発生トルクを求め、この発生トルクと前記スラスタ
の発生トルクとが等しくなるよう制御する手段とを具備
したことを特徴とするアンローディング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57170305A JPS5959599A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | アンロ−デイング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57170305A JPS5959599A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | アンロ−デイング制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5959599A true JPS5959599A (ja) | 1984-04-05 |
Family
ID=15902502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57170305A Pending JPS5959599A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | アンロ−デイング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5959599A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6150896A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-13 | 日本電信電話株式会社 | 人工衛星の姿勢制御装置 |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP57170305A patent/JPS5959599A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6150896A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-13 | 日本電信電話株式会社 | 人工衛星の姿勢制御装置 |
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