각속도 제한을 고려한 인공위성의 슬라이딩 모드 자세제어 (Sliding Mode Attitude Control of Spacecraft Considering Angular Rate Constraints)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 49권 / 2호 / 129 ~ 138페이지
· 저자명 : 김민영, 장석호, 이현재

초록

최근 다양한 지상 및 우주 임무 수행을 위한 위성 개발이 활발히 진행되고 있음에 따라 위성의 고정밀·고기동성을 고려한 위성 자세제어 또한 요구되는 추세이다. 임무 수행 최적화를 위하여 고기동성의 제어 모멘트 자이로(Control Moment Gyros, CMG)를 위성에 장착하여 반작용 휠(Reaction Wheel, RW)과 같은 기존의 구동기에서 비롯되는 기동 제약을 완화시킬 수 있다. 또한, 구동기 자체의 제약 특성으로 인하여 위성의 각속도 제한이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이를 고려한 CSCMG(Constant Speed CMG)장착 위성의 자세제어를 위하여 슬라이딩 모드 기반 제어기를 설계하였고, 리아푸노프 안정성을 확인하였으며 마지막으로 수치 시뮬레이션을 통하여 제어기 성능 분석을 진행하였다.

영어초록

Due to the active progress in space programs for various types of ground and space missions, the high agile spacecraft maneuverability is also required. To meet the requirement of the given space missions, the Control Moment Gyros (CMG) for the alternatives of the classical reaction wheels can release the attitude maneuverability restrictions. In addition, the angular rates of the spacecraft is constrained due to the limited actuator characteristics. In this paper, a sliding mode control technique for the attitude control of the spacecraft equipped with the pyramid type of CSCMG(Constant Speed CMG) is designed, and the stability of the control system is guaranteed by using the Lyapunov stability theory. Finally, the control law proposed is analyized by numertical simulations.

참고자료

· 없음