Nonlinear Quaternion Feedback Attitude Control of an under-actuated Satellite

  • سال انتشار: 1399
  • محل انتشار: بیست و هشتمین کنفرانس سالانه بین المللی انجمن مهندسان مکانیک ایران
  • کد COI اختصاصی: ISME28_077
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 531
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

Ali Kasiri

PhD Student, Aerospace Department, AMIRKABIR University of Technology, Tehran, Iran;

Farhad Fani Saberi

Assistant Professor, Space Sciences and Technology Institute, AMIRKABIR University of Technology, Tehran, Iran;

Mohammadreza Heidari

MSc Student, Aerospace Department, AMIRKABIR University of Technology, Tehran, Iran;

چکیده

On-orbit Failure of the reaction wheels is a well -known phenomenon that has already been disastrous for several space missions. In many cases, it’s impossible to use backup hardware as a redundancy. Thus, the problem of 3-axis attitude control of a nano-satellite with two orthogonal reaction wheels is addressed in this paper. In this regard, we first presented the nonlinear dynamics and kinematics equations of rigid satellite attitude motion. Then, a nonlinear controller based on kinematics quaternion representation parameters is presented. The controller has been developed under the perfect zero total angular momentum condition and uses the body angular rates as virtual input. In fact, we used dynamical coupling and nonlinearity effects to produce a desired body angular velocity trajectory which is able to control an under-actuated satellite s attitude. Finally, the desired angular velocity trajectory tracking provides the control torque. Simulation results show that the attitude is rapidly and accurately converges to the required nadir-pointing condition from any initial condition.

کلیدواژه ها

Nanosatellite, Nonlinear control, Under-actuated satellite, Attitude control, Reaction wheel

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.