リアクションホイールによる小型人工衛星の姿勢制御 その2

Abstract

In this study, the step response and the frequency response of the reaction wheel with the motor drive which driven by the function generator were measured to determine the dynamic characteristics of the actuator for the attitude control, needed to design the attitude control system for the micro satellite. The experimental equipment were composed by the reaction wheel on the turntable, servomotor, motor driver, function generator, tacho-generator and the digital signal processor board. In this report, the coupled dynamic equation of attitude using the spin satellite and one reaction wheel, and the attitude control model equation using PID control were shown, and as a step response of reaction wheel, the time graph of transient response of the reaction wheel was illustrated, and then as a frequency response the Bode diagram was illustrated.

本研究では小型人工衛星の姿勢制御系を設計する為に必要な姿勢制御系アクチュエータの動特性を決定する為、ファンクションジェネレータを用いて、リアクションホイールのステップ応答、および周波数応答の測定を行った。実験装置としては、1軸回転制御実験であるので、ターンテーブル上のリアクションホイールとサーボモータ、モータードライバー、ファンクションジェネレータ、タコジェネレータ、DSPボードから構成されている。本報告では、1軸分の衛星とホイールの姿勢に関する運動方程式、PIDを用いた姿勢制御モデルを示した後、ステップ応答としてはリアクションホイールの過渡応答のグラフ、また周波数応答としてはボード線図を表示した。