DOI QR코드

DOI QR Code

Attitude Controller Design for a Bias Momentum Satellite with Double Gimbal

더블김벌을 장착한 바이어스 모멘텀 위성의 자세제어기 설계

  • 박영웅 (한국항공우주연구원) ;
  • 방효충 (한국과학기술원 기계공학과 항공우주)
  • Published : 2004.05.01

Abstract

In this paper, a double gimbal is used for roll/yaw attitude control of spacecraft and two feedback controllers are designed. One is a PD controller of no phase difference between roll and yaw control input. The other is a PD controller with a phase lag compensator about the yaw control input. The phase lag compensator is designed a first order system and a lag parameter is designed for the control of yaw angle. There are two case simulations for each of controllers; constant disturbance torques and initial errors of nutation. We obtain the results through simulations that a steady-state error and a rising time of yaw angle are developed by the compensator. In this paper, simulation parameters use the values of KOREASAT 1.

본 논문에서 위성의 롤/요 자세제어를 위해 더블 김벌을 이용하며 2 종류의 피드백 제어기를 설계하였다. 하나는 롤과 요 제어압력에 위상 차이가 없는 PD 제어기이고 다른 하나는 요 제어입력에 위상지연이 있는 PD 제어기이다. 위상지연 보상기는 요각 제어를 위한 1차 시스템으로 설계하였다. 일정한 외란과 초기 뉴테이션 오차가 있는 경우에 대해 시뮬레이션하여 요각의 정상상태 오차와 rising time 의 결과로부터 위상지연 보상기가 효과적임을 검증하였다. 본 시뮬레이션에 사용된 변수 값은 무궁화위성 1호를 대상으로 하였다.

Keywords

References

  1. ---, KOREASAT Critical Design Review, GE Aerospace, 1993.
  2. ---, Mission Analyst Course, Martin Marietta Astro Space, 1994.
  3. J.L. Junkins and J.D.Turner, Optimal Spacecraft Rotational Maneuvers, Elsevier Science Publishers, Netherlands, 1986.
  4. M.H. Kaplan, Modern Spacecraft Dynamics & Control, John Wiley & Sons, U.S.A., 1976.
  5. J. Schubert, D.E. Koelle and H.Kellermeier, "The German TV-Broadcasting Satellite TV-SAT A3," International Astronaugical Congress Munich/FRG, Paper 79-305, pp.11-14.
  6. 김성규 외, 차세대 위성 BUS 핵심부품 및 기반기술 개발연구, 한국항공우주연구소, pp.77-88, 1995.
  7. 방효충 외, "바이어스 모멘텀 위성체의 롤/요 자세제어기 설계 : Open-Loop 방법," 한국항공우주학회지 제25권 제4호, 1997
  8. 박영응 외, "무궁화위성 1,2호 APEMAC을 통한 추력기 효율 추정 연구", 한국항공우주학회지 제30권 제8호, 2002.