1 卫星喷气控制的资料

通过喷气控制卫星的姿态角，使之保持在给定的角度上，也可以用在火箭上。喷气是开关控制，不能使用PID之类的控制算法，这里给出了开关控制的算法资料。控制算法是里面的“继电控制+滞回比较器”的方法，那个应该是用电子器件实现的。现在使用单片机的话，理解了开关方程，直接编程实现就行。里面还介绍了相轨迹的概念，用来分析非线性控制很方便。

讲义。

2 单轴转台

单轴转台是一种常用的半实物仿真测试平台，用来验证单轴的姿态控制算法和硬件。实验室中的单轴转台由气浮轴承和上层器件组成。上层器件包括控制器、气瓶气阀喷嘴、陀螺仪，放在一个底板上，由一个气浮轴承进行支撑。工作时，轴承中通入高压氮气，使底板浮起，创造一种摩擦力极小的环境，用来模拟卫星在空间中的状态。

单轴转台很贵，下面是设想的一种简易替代方案。

上层不变，只是用悬挂方法代替气浮转台，只要悬线足够长，刚度就会足够小，就可以忽略平台旋转时悬线的反作用力。

这里需要注意的是，气路需要设计好，使喷嘴成对工作，使之对平台只产生力偶M。测试时，可以通过遥控、程序延时之类的方法，给定角度目标值，观察控制算法能否正常地把平台控制在给定的角度上，为了比对平台的角度，测算稳态误差，可以再外加量角器、磁编码器之类的非接触角度测量器件。

感兴趣的会员可以试试看，由于本人精力有限，自己只是做了一个简单的demo。

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如果控制器一切正常，那么现象大约是：正反向喷气几次之后，转台到达目标角度，并且保持静止；如果施加外部干扰，平台会尝试喷气，使角度回到设定的数值上。