单轴飞轮储能与姿态控制系统误差分析

摘要

介绍了单轴飞轮储能及姿态控制一体化系统的总体构成和工作原理，研究并推导了系统的数学模型，分析了系统误差产生的原因，建立了转台角度位置误差与转子安装不同轴误差、转子偏心误差、飞轮速度测量与控制误差之间的误差关系式，并进行了误差合成．结合实际实验系统算出了各项误差，并对比和分析了各项误差．结果表明：影响系统位置精度的主要因素有飞轮安装不同轴误差、转动惯量误差和飞轮速度测量与控制误差等，其中飞轮转动惯量误差和飞轮安装不同轴误差是不可控量；而飞轮的转速测量与控制误差是可控量．最后提出了提高飞轮储能与姿态控制系统精度的主要方法，可以通过提高位置测量传感器和速度测量传感器的分辨率，采用先进的控制算法来降低飞轮的转速测量与控制误差．图2参8