Abstract
In the re-entry comtrol system, errors apt to induce because the time deriviative of drag acceleration is analytically estimated. Still more, the difficulty of estimation of th exact drag coefficient in hypersonic velocity and the non-reality of the scale height cause a steady-state drag errer. In the Space-Shuttle, a steady-state drag error is reduced by the addition of the integral term of drag acceleation error into the control system. This method, however, induces a difficulties in respect to the modern controller composition due to the multi-poles in a closed-loop system. Thus, this paper proposes the additional method of the disturbance observer. This reduces the steady-state drag error according to the following by the analytic calculation, and then creates the new drag acceleration time derivative using the estimated error. The performance of the re-entry control system is verified about 32 refernce trajectories.
재진입 제어계에서는 항력가속도의 시간미분을 해석적으로 추정하므로 오차가 발생되기 쉽다. 더구나, 극초음속 영역에서의 정확한 항력계수 추정의 어려움과 스케일 고도의 비현실성도 정상상태오차의 원인이 된다. 우주왕복선의 경우, 제어계에 항력가속도 오차의 적분항을 첨가함으로서 정상상태 오차를 줄이는 방법을 취하였지만 페루프 시스템에 다극점을 갖게 하여 현대적인 제어기 합성에 어려움을 가져다 준다. 그러므로, 본 논문에서는 해석적 계산에 의해서 항력가속도 시간미분에 포함된 오차를 추정하고, 그 추정오차를 이용해 항력가속도 시간미분을 보정함으로써 정상상태 오차를 줄이는 방법인 외란 관측기의 설계를 제안하고자 한다. 결과로는 32개의 기준궤적을 대상으로 대기권 재진입 시스템의 성능을 검증해 본다.
