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单重故障下冗余动量轮系统可重构特性分析

Reconfigurability Analysis for Redundant Momentums Control Systems with Single Fault

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【作者】 祁海铭程月华姜斌马亚杰刘成瑞

【Author】 Qi haiming ,Cheng yuehua ,Jiang bin,Ma yajie,Liu chengrui 1 College of Automation Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 2100162 Academy of Frontier Science,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016 3 Beijing Control Engineering Institute,Beijing 200233,China 4 Beijing Key Laboratory of Space Intelligent Control Technology,Beijing 200233,China

【机构】 南京航空航天大学自动化学院南京航空航天大学高新技术研究院北京控制工程研究所北京市空间智能控制技术重点实验室

【摘要】 本文研究冗余动量轮系统在部件和功能模块发生单重故障情形下的重构问题,提出采用可重构度来度量系统可重构性,并阐述了可重构度的概念和意义;在定义部件属性矩阵的基础上,结合卫星姿态控制系统状态方程,研究了部件、功能模块属性矩阵与系统可重构度之间的关系,采用基于深度搜索的方法,实现了部件和功能模块发生单重故障情况下的系统可重构度计算;针对冗余动量轮系统开展了可重构特性分析。本文研究的可重构度量指标为系统开展在线重构方案设计和资源优化配置提供了理论依据。

【Abstract】 This paper provides an approach to evaluate and analyze the reconfignrability of redundant momentums for satellite attitude control systems with single fault.The conception ofreconfigurabilitv degree is discussed and than how to describe the reconfigurabilitv degree is studied.Character of each actuator is described by an attribute vector with several parameters.and then the attribute matrix is built by all attribute vectors.The connection between the attribute matrix and controllability Gramian matrix ofthe a~itude control system is analvzed.Depth—First—Search Algorithm is used to calculate the reconfigurabilitv degree in the presence of single momentum fault.Simulations of several redundant confi~urations are presented to show the reconfigurability analysis result.The proposed approach provides an engineering means to evaluate the reconfigurability and it is also helpful for designing appropriate redundant actuators.

【基金】 国家自然科学基金(No.61203091;No.61273171);上海航天科技创新基金(No.SAST201234);中央高校基本科研业务费专项资金资助(No.NS2012069);南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(No.kifjj120107)
  • 【会议录名称】 第25届中国控制与决策会议论文集
  • 【会议名称】第25届中国控制与决策会议
  • 【会议时间】2013-05-25
  • 【会议地点】中国贵州贵阳
  • 【分类号】V448.2
  • 【主办单位】东北大学、IEEE新加坡工业电子分会、IEEE控制系统协会哈尔滨分会
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