JPH02256598A - 可動物を含む宇宙航行体の姿勢制御系 - Google Patents
可動物を含む宇宙航行体の姿勢制御系Info
- Publication number
- JPH02256598A JPH02256598A JP1079863A JP7986389A JPH02256598A JP H02256598 A JPH02256598 A JP H02256598A JP 1079863 A JP1079863 A JP 1079863A JP 7986389 A JP7986389 A JP 7986389A JP H02256598 A JPH02256598 A JP H02256598A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control system
- mass
- attitude control
- change
- jet
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、宇宙航行体の姿勢制御系に関し、特にマニピ
ュレータ等を用いて大質量の荷物を取り扱う宇宙航行体
の姿勢制御系に関する。
ュレータ等を用いて大質量の荷物を取り扱う宇宙航行体
の姿勢制御系に関する。
（従来の技術）
従来のこの種の姿勢制御系としては、マニピュレータを
用いてペイロードを動かす時のスペースシャトルの姿勢
制御系などが知られており、第２図はＤａｒｒｙｌ
Ｇ、 Ｓａｒｇｅｎｔにより技術誌ＡＩＡＡに掲載さ
れた技術論文“ＴｈｅＩｍｐａｃｔ ｏｆ Ｒｅｍ
ｏｔｅ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ５ｔｒｕｃｔｕ
ｒａｌ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｎ ５ｈｕｔｔｌ
ｅ ｏｎ−ｏｒｂｉｔ Ｆｌｉｇｈｔ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ”で示されたこの種の姿勢制御系の構成図である
。
用いてペイロードを動かす時のスペースシャトルの姿勢
制御系などが知られており、第２図はＤａｒｒｙｌ
Ｇ、 Ｓａｒｇｅｎｔにより技術誌ＡＩＡＡに掲載さ
れた技術論文“ＴｈｅＩｍｐａｃｔ ｏｆ Ｒｅｍ
ｏｔｅ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ５ｔｒｕｃｔｕ
ｒａｌ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｎ ５ｈｕｔｔｌ
ｅ ｏｎ−ｏｒｂｉｔ Ｆｌｉｇｈｔ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ”で示されたこの種の姿勢制御系の構成図である
。
（発明が解決しようとする課題）
上述した従来の姿勢制御系は、マニピュレータの制御系
から独立しているので、マニピュレータの動作情報を得
ることができない、また、その姿勢制御系では、マニピ
ュレータが大質量のペイロードを取り扱うことによって
生じる。質量中心位置の変化、質量特性の変化を考慮し
た姿勢制御理論が組まれていない。そこで、このような
従来の姿勢制御系においては、ペイロード、マニピュレ
ータ、オービタ−の位置関係によっては、姿勢制御性能
が大幅に劣化することになる。また、逆に姿勢制御性能
を維持するためには、マニピュレータによるペイロード
の取り扱い範囲を大幅に制限する必要がある。
から独立しているので、マニピュレータの動作情報を得
ることができない、また、その姿勢制御系では、マニピ
ュレータが大質量のペイロードを取り扱うことによって
生じる。質量中心位置の変化、質量特性の変化を考慮し
た姿勢制御理論が組まれていない。そこで、このような
従来の姿勢制御系においては、ペイロード、マニピュレ
ータ、オービタ−の位置関係によっては、姿勢制御性能
が大幅に劣化することになる。また、逆に姿勢制御性能
を維持するためには、マニピュレータによるペイロード
の取り扱い範囲を大幅に制限する必要がある。
以上に述べたように、可動物を含む宇宙航行体の姿勢を
制御する従来の姿勢制御系には解決すべき課題があった
。
制御する従来の姿勢制御系には解決すべき課題があった
。
（課題を解決するための手段）
本発明の姿勢制御系は、マニピュレータの動作情報およ
び取り扱うペイロードの諸元から質量中心位置および質
量特性を計算する手段と、質量中心位置および質量特性
から最適な姿勢制御アクチュエータの組み合せ及び制御
量を与える手段とを有している。
び取り扱うペイロードの諸元から質量中心位置および質
量特性を計算する手段と、質量中心位置および質量特性
から最適な姿勢制御アクチュエータの組み合せ及び制御
量を与える手段とを有している。
（実施例）
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。５ＴＥＥＲＩＮＧ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲＩは、制
御則に入力されるＴＲＡＮＳＬＡＴＩＯＮ ＣＯＭＭ
ＡＮＤ、ＲＯＴＡＴＩＯＮＣＯＭＭＡＮＤを直接にＲＣ
３ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ２のＪＥＴ ５ＥＬＥＣＴ
ＬＯＧＩＣ４へ送るか、又は姿勢誤差および角速度誤差
の形でＲＣ３ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ２のＰＨＡＳＥＰＬＡ
ＮＥ Ｃ０ＮＴＲ０ＬＬＥＲ３へ送出する。
る。５ＴＥＥＲＩＮＧ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲＩは、制
御則に入力されるＴＲＡＮＳＬＡＴＩＯＮ ＣＯＭＭ
ＡＮＤ、ＲＯＴＡＴＩＯＮＣＯＭＭＡＮＤを直接にＲＣ
３ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ２のＪＥＴ ５ＥＬＥＣＴ
ＬＯＧＩＣ４へ送るか、又は姿勢誤差および角速度誤差
の形でＲＣ３ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ２のＰＨＡＳＥＰＬＡ
ＮＥ Ｃ０ＮＴＲ０ＬＬＥＲ３へ送出する。
ＲＯ３９は各ジヨイントの角度をＣＥＮＴＥＲＯＦ
ＭＡＳＳ、ＭＡＳＳ ＰＲＯＰＥＲＴＹＣＡＬＣｌＪ
ＬＡＴＯＲｌ ０へ与える。ＣＥＮＴＥＲＯＦ ＭＡ
ＳＳ、ＭＡＳＳ ＰＲＯＰＥＲＴＹ ＣＡＬＣＵＬ
ＡＴＯＲＩＯは、各ジヨイントの角度データ、ＲＭＳが
取り扱い中のＰＡＹＬＯＡＤ ＤＡＴＡ、ＲＭＳ諸元
及びオービタ−の諸元より重心位置及び質量特性を計算
し、結果を５ＴＡＴＥ ＥＳＴＩＭＡＴＯＲ８及びＲ
Ｃ３Ｐ ＲＯＣＥ Ｓ Ｓ ＯＲ２ニ与える。ＳＴＡＴ
ＥＥＳＴＩＭＡＴＯＲ８は、その重心位置および質量特
性、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅ
ｎｔ Ｕｎｉｔｓ）７から出力される姿勢データ並び
にＲＣ３ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ２から出力される角速度変
化予測値より姿勢および角゛速度を推定し、５ＴＥＥＲ
ＩＮＧ ＰＲＯＣＢＳＳＯＲＩへ送出する。また、外
乱による角加速度も推定しＰＨＡＳＥ ＰＬＡＮＥ”
３へ送出する。
ＭＡＳＳ、ＭＡＳＳ ＰＲＯＰＥＲＴＹＣＡＬＣｌＪ
ＬＡＴＯＲｌ ０へ与える。ＣＥＮＴＥＲＯＦ ＭＡ
ＳＳ、ＭＡＳＳ ＰＲＯＰＥＲＴＹ ＣＡＬＣＵＬ
ＡＴＯＲＩＯは、各ジヨイントの角度データ、ＲＭＳが
取り扱い中のＰＡＹＬＯＡＤ ＤＡＴＡ、ＲＭＳ諸元
及びオービタ−の諸元より重心位置及び質量特性を計算
し、結果を５ＴＡＴＥ ＥＳＴＩＭＡＴＯＲ８及びＲ
Ｃ３Ｐ ＲＯＣＥ Ｓ Ｓ ＯＲ２ニ与える。ＳＴＡＴ
ＥＥＳＴＩＭＡＴＯＲ８は、その重心位置および質量特
性、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅ
ｎｔ Ｕｎｉｔｓ）７から出力される姿勢データ並び
にＲＣ３ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ２から出力される角速度変
化予測値より姿勢および角゛速度を推定し、５ＴＥＥＲ
ＩＮＧ ＰＲＯＣＢＳＳＯＲＩへ送出する。また、外
乱による角加速度も推定しＰＨＡＳＥ ＰＬＡＮＥ”
３へ送出する。
ＰＨＡＳＥ ＰＬＡＮＥ Ｃ０ＮＴＲ０ＬＬＢＲ３
は、外乱による角加速度推定値及び５ＴＥＥＲＩＮＧ
ＰＲＯＥＳＳＯＲＩから与えられた姿勢誤差および角
速度誤差より、重心位置および質量特性を考慮された位
相面制御則に従って、ＪＥＴＳＥＬＥＣＴＩＯＮ Ｌ
ＯＧＩＣ４へ制御信号を送出する。ＪＥＴ −３ＥＬ
ＥＣＴＩＯＮ ＬＯＧＩＣ４は５ＴＥＥＲＩＮＧ
ＰＲＯＣＥＳＳＯＲｌ又はＰＨＡＳＥ ＰＬＡＮＥ
Ｃ０ＮＴＲ０ＬＬＥＲ３から受けたＷＩＪ御命令から
、重心位置および質量特性を考慮したＪＥＴの虐択１論
に従って、ＲＯ８ＪＥＴＳ５のＯＮ１０ＦＦｍ御を行う
、また、ＪＥＴ ５ＥＬＥＣＴＩＯＮ ＬＯＧＩＣ
４は、ＪＥＴの噴射によって生じる角速度増分を予測し
、５ＴＡＴＥ ＥＳＴＩＭＡＴＯＲ８へ出力する。
は、外乱による角加速度推定値及び５ＴＥＥＲＩＮＧ
ＰＲＯＥＳＳＯＲＩから与えられた姿勢誤差および角
速度誤差より、重心位置および質量特性を考慮された位
相面制御則に従って、ＪＥＴＳＥＬＥＣＴＩＯＮ Ｌ
ＯＧＩＣ４へ制御信号を送出する。ＪＥＴ −３ＥＬ
ＥＣＴＩＯＮ ＬＯＧＩＣ４は５ＴＥＥＲＩＮＧ
ＰＲＯＣＥＳＳＯＲｌ又はＰＨＡＳＥ ＰＬＡＮＥ
Ｃ０ＮＴＲ０ＬＬＥＲ３から受けたＷＩＪ御命令から
、重心位置および質量特性を考慮したＪＥＴの虐択１論
に従って、ＲＯ８ＪＥＴＳ５のＯＮ１０ＦＦｍ御を行う
、また、ＪＥＴ ５ＥＬＥＣＴＩＯＮ ＬＯＧＩＣ
４は、ＪＥＴの噴射によって生じる角速度増分を予測し
、５ＴＡＴＥ ＥＳＴＩＭＡＴＯＲ８へ出力する。
（発明の効果）
以上に説明したように、本発明の姿勢制御系によれば、
可動物の動作情報（ＲＭＳのジヨイントの角度データな
ど）を姿勢制御則の中に取り込み、可動物の動きによっ
て生じる質量中心位置の変化および質量特性の変化を計
算し、姿勢制御則内の必要な箇所に提供することにより
、精度のよい姿勢の推定ならびに最適なＲＣ８ＪＥＴの
選択および制御量を与えることが可能になり、可動物が
動作中の姿勢制御性能を劣化させることなく精度よい姿
勢制御を行うことができる。 ′
可動物の動作情報（ＲＭＳのジヨイントの角度データな
ど）を姿勢制御則の中に取り込み、可動物の動きによっ
て生じる質量中心位置の変化および質量特性の変化を計
算し、姿勢制御則内の必要な箇所に提供することにより
、精度のよい姿勢の推定ならびに最適なＲＣ８ＪＥＴの
選択および制御量を与えることが可能になり、可動物が
動作中の姿勢制御性能を劣化させることなく精度よい姿
勢制御を行うことができる。 ′
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は可動物を含む宇宙航行体の姿勢を制御する従来の
姿勢制御系を示すシロツタ図である。 １・ ５ＴＥＥＲ’ＩＮＧ’ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ。 ２・・・ＲＣ３ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ，３・・・ＰＨＡＳ
Ｅ ＰＬＡＮＥ Ｃ０ＮＴＲ０ＬＬＥＲ１４・・・
ＪＥＴ ５ＥＬＥＣＴＩＯＮ ＬＯＧＩＣ１５・・
・ＲＣ８ＪＥＴＳ、６・ ＶＥＨＩＣＬＥ ＤＹＮ
ＡＭＩＣ３，７・・・ＩＮＥＲＴＩＡＬ ＭＥＡＳ
ＵＲＥＭＥＮＴ ＵＮＩＴ、８・・・５ＴＡＴＥ
ＥＳＴＩＭＡＴＯＲ，９・・・ＲＥＭＯＴＥ、
ＭＡＮＩＰＵＬＡＴＯＲＳＹＳＴＥＭ、１０・・・Ｃ
ＥＮＴＥＲＯＦ ＭＡＳＳ、ＭＡＳＳ ＰＲＯ
ＰＥＲＴＹ ＣＡＬＣＵＬＡＴＯＲｏ
２図は可動物を含む宇宙航行体の姿勢を制御する従来の
姿勢制御系を示すシロツタ図である。 １・ ５ＴＥＥＲ’ＩＮＧ’ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ。 ２・・・ＲＣ３ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ，３・・・ＰＨＡＳ
Ｅ ＰＬＡＮＥ Ｃ０ＮＴＲ０ＬＬＥＲ１４・・・
ＪＥＴ ５ＥＬＥＣＴＩＯＮ ＬＯＧＩＣ１５・・
・ＲＣ８ＪＥＴＳ、６・ ＶＥＨＩＣＬＥ ＤＹＮ
ＡＭＩＣ３，７・・・ＩＮＥＲＴＩＡＬ ＭＥＡＳ
ＵＲＥＭＥＮＴ ＵＮＩＴ、８・・・５ＴＡＴＥ
ＥＳＴＩＭＡＴＯＲ，９・・・ＲＥＭＯＴＥ、
ＭＡＮＩＰＵＬＡＴＯＲＳＹＳＴＥＭ、１０・・・Ｃ
ＥＮＴＥＲＯＦ ＭＡＳＳ、ＭＡＳＳ ＰＲＯ
ＰＥＲＴＹ ＣＡＬＣＵＬＡＴＯＲｏ
Claims (1)
- 可動物を含む宇宙航行体の姿勢制御系において、前記可
動物の移動による質量中心位置の変化および質量特性の
変化を計算する手段と、前記質量中心位置の変化および
質量特性の変化に応じて姿勢制御アクチュエータを選択
し、該アクチュエータに制御量を与える手段とを有する
ことを特徴とする可動物を含む宇宙航行体の姿勢制御系
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1079863A JPH02256598A (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 可動物を含む宇宙航行体の姿勢制御系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1079863A JPH02256598A (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 可動物を含む宇宙航行体の姿勢制御系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02256598A true JPH02256598A (ja) | 1990-10-17 |
Family
ID=13702042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1079863A Pending JPH02256598A (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 可動物を含む宇宙航行体の姿勢制御系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02256598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103941741A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-23 | 北京控制工程研究所 | 基于零运动的控制力矩陀螺框架角速度控制量的确定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218398A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-27 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星の制御装置 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1079863A patent/JPH02256598A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218398A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-27 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星の制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103941741A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-23 | 北京控制工程研究所 | 基于零运动的控制力矩陀螺框架角速度控制量的确定方法 |
| CN103941741B (zh) * | 2014-04-28 | 2016-06-01 | 北京控制工程研究所 | 基于零运动的控制力矩陀螺框架角速度控制量的确定方法 |
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