FPGA在小卫星姿态控制系统中的应用

摘要

为了提高卫星姿态控制的运行速度,减轻星栽计算机的负担,提出了一种基于FPGA实现卫星姿态控制器的硬件算法.在Matlab/Simulink环境下建立卫星的运动学和动力学方程,给出了经典PID的模拟控制算法.在此基础上推导了数字PID控制算法,并采用状态机的设计方法实现该控制器的设计,应用VHDL硬件语言进行编程.最后,通过调用Matlab的Serial串口对象,将模拟的卫星动力学姿态与FPGA开发板交换控制信息.基于FPGA的PID控制器对整个系统进行控制,最后的仿真结果证明了该方案的可行性和准确性.