JPS61157496A - 三軸制御衛星のホイ−ルスピ−ド制御装置 - Google Patents
三軸制御衛星のホイ−ルスピ−ド制御装置Info
- Publication number
- JPS61157496A JPS61157496A JP59276178A JP27617884A JPS61157496A JP S61157496 A JPS61157496 A JP S61157496A JP 59276178 A JP59276178 A JP 59276178A JP 27617884 A JP27617884 A JP 27617884A JP S61157496 A JPS61157496 A JP S61157496A
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- Japan
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- wheel speed
- wheel
- control
- satellite
- control amount
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明はリアクションホイール（以下、ホイールと称
す）を姿勢制御系（Ａｔｔ ｉ ｔｕｄｅ Ｃｏｎｔｒ
ｏ ｌＳｕｂｓｙｓｔｅｍ）（以下、ＡＣ８と称す）の
アクチュエータとして用いる三軸制御衛星のホイールス
ピード制御装置に関する。
す）を姿勢制御系（Ａｔｔ ｉ ｔｕｄｅ Ｃｏｎｔｒ
ｏ ｌＳｕｂｓｙｓｔｅｍ）（以下、ＡＣ８と称す）の
アクチュエータとして用いる三軸制御衛星のホイールス
ピード制御装置に関する。
一般に、三軸制御衛星はそのホイールスピードが衛星に
付与される太陽輻射圧トルク等の外乱量に比例して変化
されるので、ホイールスピード制御装置によって、それ
に応じた逆極性で等価なホイール駆動トルクを得るよう
にホイールスピードが制御され、ロール（３）、ピッチ
（７）及びヨー（Ｚ）の三軸の姿勢制御が行われる。こ
の場合、三軸制御衛星のホイールスピードは第３図に静
止衛星における三軸の時間変化を示すようにローカルサ
ンタイム（Ｌｏｃａｌ Ｓｕｎ Ｔｉｍｅ）（以下、Ｌ
、Ｓ、Ｔと称す）に応じて、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸がそれ
ぞれ略正弦波状に同期変化され、外乱が付与されない限
り一定の周期変化が行われる。
付与される太陽輻射圧トルク等の外乱量に比例して変化
されるので、ホイールスピード制御装置によって、それ
に応じた逆極性で等価なホイール駆動トルクを得るよう
にホイールスピードが制御され、ロール（３）、ピッチ
（７）及びヨー（Ｚ）の三軸の姿勢制御が行われる。こ
の場合、三軸制御衛星のホイールスピードは第３図に静
止衛星における三軸の時間変化を示すようにローカルサ
ンタイム（Ｌｏｃａｌ Ｓｕｎ Ｔｉｍｅ）（以下、Ｌ
、Ｓ、Ｔと称す）に応じて、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸がそれ
ぞれ略正弦波状に同期変化され、外乱が付与されない限
り一定の周期変化が行われる。
そして、軌道制御その他、衛星運用上の必要から例えば
付属のスラスタを噴射した場合等には、それによって生
じるトルクによって、上記の周期変化が変移し、上記ホ
イールスピードに前日までの同一時刻と差が生じること
となる。
付属のスラスタを噴射した場合等には、それによって生
じるトルクによって、上記の周期変化が変移し、上記ホ
イールスピードに前日までの同一時刻と差が生じること
となる。
衛星の運用方法の中には、外部環境（外乱）が急激に変
化しないこと、即ち同一時刻での毎日の三軸ホイール・
スピードがｔｌぼ一定として、これらの予測値を姿勢制
御回路に取入れて行なうものがある。この様な運用フェ
ースでは、ホイール・スピードの予測値とその時の実際
値（真値）とに差がある時、姿勢誤差を誘発するという
問題を有していた。
化しないこと、即ち同一時刻での毎日の三軸ホイール・
スピードがｔｌぼ一定として、これらの予測値を姿勢制
御回路に取入れて行なうものがある。この様な運用フェ
ースでは、ホイール・スピードの予測値とその時の実際
値（真値）とに差がある時、姿勢誤差を誘発するという
問題を有していた。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な
構成で、かつ可及的に衛星姿勢制御の安定化の向上に寄
与し得るようにし九三軸制御衛星のホイールスピード制
御装置を提供することを目的とする。
構成で、かつ可及的に衛星姿勢制御の安定化の向上に寄
与し得るようにし九三軸制御衛星のホイールスピード制
御装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
すなわち、この発明はりアクシ璽ンホイールの実際のホ
イールスピード値Ｘとホイールスピード関数ｆ （ｔ）
との偏差を検出して、この偏差に応じた制御量を検出し
、この制御！ｋＫ応じて前記リアクションホイールのホ
イールスピードを自動的に制御するように構成すること
Ｋよって、所期の目的を達成したものである。
イールスピード値Ｘとホイールスピード関数ｆ （ｔ）
との偏差を検出して、この偏差に応じた制御量を検出し
、この制御！ｋＫ応じて前記リアクションホイールのホ
イールスピードを自動的に制御するように構成すること
Ｋよって、所期の目的を達成したものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第１図はこの発明による三軸制御衛星のホイールスピー
ド制御装置を示すもので、図中１０は衛星姿勢制御系駆
動用のホイールである。このホイール１０の制御出力端
には比較部１１がが接続され、この比較部１１には理想
的ホイールスピードを時間関数で表わすホイールスピー
ド関数ｆ （ｔ）が記憶されるメモリー部１２に接続さ
れる。ｔた、上記比較部１１はその出力端がカウンター
１３を介して演算部１４に接続される。この演算部１４
はその一方の出力端が判定部１５を介して増速検出部１
６及び減速検出部ｉ’１ｒｔｃ接続され、その他の出力
端が判定部１８を介して減速検出部１１及び増速検出部
１６にそれぞれ接続されている。そして、これら増速及
び減速検出部１６．１７の各出力端は制御計算器１９を
介して姿勢制御計算器２０に接続され、この姿勢制御計
算器２０の出力端は上記ホイール１０に連結される例え
ばスラスタ及び磁気トルカ等のスピード調整用のアクチ
ュエータ２１に接続される。
ド制御装置を示すもので、図中１０は衛星姿勢制御系駆
動用のホイールである。このホイール１０の制御出力端
には比較部１１がが接続され、この比較部１１には理想
的ホイールスピードを時間関数で表わすホイールスピー
ド関数ｆ （ｔ）が記憶されるメモリー部１２に接続さ
れる。ｔた、上記比較部１１はその出力端がカウンター
１３を介して演算部１４に接続される。この演算部１４
はその一方の出力端が判定部１５を介して増速検出部１
６及び減速検出部ｉ’１ｒｔｃ接続され、その他の出力
端が判定部１８を介して減速検出部１１及び増速検出部
１６にそれぞれ接続されている。そして、これら増速及
び減速検出部１６．１７の各出力端は制御計算器１９を
介して姿勢制御計算器２０に接続され、この姿勢制御計
算器２０の出力端は上記ホイール１０に連結される例え
ばスラスタ及び磁気トルカ等のスピード調整用のアクチ
ュエータ２１に接続される。
すなわち、上記三軸制御衛星のホイールスピード制御装
置は第２図に示すように、まずホイール１０の回転駆動
にともなって実際のホイールスピード値Ｘが比較部１ノ
に入力される。この比較部１ノはメモリー部１２に記憶
されているホイールスピード関数ｆ （ｔ）と上記ホイ
ールスピード値Ｘとの偏差が制御動作開始のスレッシ言
ルド値Ｎｌより大きく、しかも機能停止用の安全スレッ
シマルト値Ｎ：よシ小さい Ｎｔ ＜Ｉ ｆ（ｔ） Ｘ ｌ ＜Ｎｚを検出する。
置は第２図に示すように、まずホイール１０の回転駆動
にともなって実際のホイールスピード値Ｘが比較部１ノ
に入力される。この比較部１ノはメモリー部１２に記憶
されているホイールスピード関数ｆ （ｔ）と上記ホイ
ールスピード値Ｘとの偏差が制御動作開始のスレッシ言
ルド値Ｎｌより大きく、しかも機能停止用の安全スレッ
シマルト値Ｎ：よシ小さい Ｎｔ ＜Ｉ ｆ（ｔ） Ｘ ｌ ＜Ｎｚを検出する。
ここで、この偏差ｆ （ｔ） −Ｘはカウンター１３で
時刻ｔｌ。
時刻ｔｌ。
ｔ：・・・ｔｎにおいて同一現象の連続発生が確認され
ると、演算部１４に出力される。この演算部１４はホイ
ールスピード関数ｆ （ｔ）とホイールスピード値Ｘと
の偏差を演算してｆ （ｔ） −Ｘ ＞ ０で一方の判
定部１５にイエス信号が出力され、この判定部１５はホ
イールスピード値ＸがＸ＞Ｏを検出すると、イエス信号
を増速検出部１６を介して制御量計算器１９に出力する
。すると、この制御量計算器１９は上記偏差ｆ （ｅ）
−Ｘに応じた増速制御量（、）を算出して姿勢制御計
算器２０に出力させ、この姿勢制御計算器２０は入力さ
れた増速制御量（、）に応じてアクチュエータ２１を駆
動制御してホイールＩＯのスピードを増速させる。
ると、演算部１４に出力される。この演算部１４はホイ
ールスピード関数ｆ （ｔ）とホイールスピード値Ｘと
の偏差を演算してｆ （ｔ） −Ｘ ＞ ０で一方の判
定部１５にイエス信号が出力され、この判定部１５はホ
イールスピード値ＸがＸ＞Ｏを検出すると、イエス信号
を増速検出部１６を介して制御量計算器１９に出力する
。すると、この制御量計算器１９は上記偏差ｆ （ｅ）
−Ｘに応じた増速制御量（、）を算出して姿勢制御計
算器２０に出力させ、この姿勢制御計算器２０は入力さ
れた増速制御量（、）に応じてアクチュエータ２１を駆
動制御してホイールＩＯのスピードを増速させる。
一方、上記判定部１５はホイールスピード値ＸがＸ＜Ｏ
を検出すると、イエス信号を減速検出部１１を介して制
御量計算器１９に出力する。
を検出すると、イエス信号を減速検出部１１を介して制
御量計算器１９に出力する。
すると、この制御量計算器１９は上記偏差ｆ （ｔ）−
Ｘに応じた減速制御量（ｂ）を算出して姿勢制御計算器
ｚ０１ｔｃ出力させ、この姿勢制御計算器２０は入力さ
れた減速制御量（ｂ）に応じてアクチェエータ２１を駆
動制御してホイール１０のスピードを減速させる。
Ｘに応じた減速制御量（ｂ）を算出して姿勢制御計算器
ｚ０１ｔｃ出力させ、この姿勢制御計算器２０は入力さ
れた減速制御量（ｂ）に応じてアクチェエータ２１を駆
動制御してホイール１０のスピードを減速させる。
また、上記演算部１４はホイールスピード関数ｆ Ｃｔ
）とホイールスピード値Ｘとの偏差を演算してｆ （ｔ
） −Ｘ ＜ ０で他方の判定部１８にイエス信号が出
力され、この判定部１８はホイールスピード値ＸがＸ）
０を検出すると、イエス信号を減速検出部１７を介して
制御量計算器１９に出力する。すると、この制御量計算
器１９は上記偏差ｆ （１−Ｘ Ｋ応じた減速制御量（
ｂ）を算出して姿勢制御計算器２０に出力させ、この姿
勢制御計算器２０は入力された減速制御量（ｂ）に応じ
てアクチュエータ２１を駆動制御してホイール１０のス
ピードを減速させる。
）とホイールスピード値Ｘとの偏差を演算してｆ （ｔ
） −Ｘ ＜ ０で他方の判定部１８にイエス信号が出
力され、この判定部１８はホイールスピード値ＸがＸ）
０を検出すると、イエス信号を減速検出部１７を介して
制御量計算器１９に出力する。すると、この制御量計算
器１９は上記偏差ｆ （１−Ｘ Ｋ応じた減速制御量（
ｂ）を算出して姿勢制御計算器２０に出力させ、この姿
勢制御計算器２０は入力された減速制御量（ｂ）に応じ
てアクチュエータ２１を駆動制御してホイール１０のス
ピードを減速させる。
一方、上記判定部１８はホイールスピード値ＸがＸ（０
を検出すると、イエス信号を増速検出部１６を介して制
御量計算器１９に出力する。
を検出すると、イエス信号を増速検出部１６を介して制
御量計算器１９に出力する。
すると、この制御量計算器１９は上記偏差ｆ （ｔ）−
Ｘに応じた増速制御量（、）を算出して姿勢制御計算器
２０に出力させ、この姿勢制御計算器２０は入力された
増速制御量（、）に応じてアクシュエータ２ノを駆動制
御してホイールＩＱのスピードを増速させる。
Ｘに応じた増速制御量（、）を算出して姿勢制御計算器
２０に出力させ、この姿勢制御計算器２０は入力された
増速制御量（、）に応じてアクシュエータ２ノを駆動制
御してホイールＩＱのスピードを増速させる。
以上詳述したように、この発明によれば、ホイール１０
のホイールスピード値Ｘとホイールスピード関数との偏
差を検出して、この偏差に応じた制御量を検出し、この
制御量に応じた前記ホイール１０のホイールスピードを
自動的に理想状態に制御するように構成したので、可及
的に衛星姿勢制御の安定化の向上に寄与し得る三軸制御
衛星のホイールスピード制御装置を提供することができ
る。
のホイールスピード値Ｘとホイールスピード関数との偏
差を検出して、この偏差に応じた制御量を検出し、この
制御量に応じた前記ホイール１０のホイールスピードを
自動的に理想状態に制御するように構成したので、可及
的に衛星姿勢制御の安定化の向上に寄与し得る三軸制御
衛星のホイールスピード制御装置を提供することができ
る。
なお、この発明は上記実施例に限ることなく、その外、
この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し
得ることは云う迄もないことである。
この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し
得ることは云う迄もないことである。
第１図はこの発、明の一実施例に係る三軸制御衛星のホ
イールスピード制御装置を示すブロック図、第２図は第
１図の動作を説明するために示したホイールスピード変
位図、第３図は従来の三軸制御衛星のホイールスピード
制御装置を説明するために示した三軸ホイールスピード
変位図である。 １０・・・ホイール、１１・・・比較部、１２・・・メ
モリー部、１３・・・カウンター、１４・・・演算部、
１５・・・判定部、１６・・・増速検出部、１７・・・
減速検出部、１８・・・判定部、１９・・・制御量計算
器、２０・・・姿勢制御計算器、２１・・・アクチュエ
ータ。 出願代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図
イールスピード制御装置を示すブロック図、第２図は第
１図の動作を説明するために示したホイールスピード変
位図、第３図は従来の三軸制御衛星のホイールスピード
制御装置を説明するために示した三軸ホイールスピード
変位図である。 １０・・・ホイール、１１・・・比較部、１２・・・メ
モリー部、１３・・・カウンター、１４・・・演算部、
１５・・・判定部、１６・・・増速検出部、１７・・・
減速検出部、１８・・・判定部、１９・・・制御量計算
器、２０・・・姿勢制御計算器、２１・・・アクチュエ
ータ。 出願代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図
Claims (1)
- 三軸制御衛星を姿勢制御せしめるリアクションホイール
と、このリアクションホイールの理想的ホイールスピー
ド関数を記憶するメモリー部と、前記リアクションホイ
ールのホイールスピード関数を一定時間毎の実際値と比
較して偏差を検出する偏差検出手段と、前記偏差に応じ
た制御量を検出する制御量計算器と、この制御量計算器
で検出した前記制御量に応動して前記リアクションホイ
ールのホイールスピードを制御する姿勢制御手段とを具
備したことを特徴とする三軸制御衛星のホイールスピー
ド制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59276178A JPS61157496A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 三軸制御衛星のホイ−ルスピ−ド制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59276178A JPS61157496A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 三軸制御衛星のホイ−ルスピ−ド制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61157496A true JPS61157496A (ja) | 1986-07-17 |
Family
ID=17565801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59276178A Pending JPS61157496A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 三軸制御衛星のホイ−ルスピ−ド制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61157496A (ja) |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP59276178A patent/JPS61157496A/ja active Pending
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