Control Allocation of Reaction Wheels for Maximum Torque Generation

A new approach for maximizing torque capability of low efficient reaction wheel assembly is addressed in this paper. At first, to find out a solution in constrainted field, weighted pseudo-inverse and momentum minimized allocation are suggested instead of a general control allocation called pseudo-inverse. The second method is a structural manner to enlarge torque capability of specific axis by changing installed skew angle of wheels. Two proposed methods are applied to large angle maneuvers of satellite. Improvement of control performance and feasibility for applying to commercial satellite attitude control are demonstrated by numeric simulations.

반작용 휠의 최대 가용 토크 분배법칙

본 논문에서는 저사양의 반작용 휠을 이용하여 토크 가용성을 높이는 두 가지 기법이 제안 하였다. 첫 번째는 기존의 의사역행렬을 이용한 토크 제어 분배 법칙 대신 가중치가변 의사역행렬과 모멘텀을 최소화하는 제어 분배 법칙을 제안하여 반작용 휠의 토크, 모멘텀 제한 조건 내의 해를 찾도록 했다. 두 번째는 휠의 장착각을 변경하여 토크가 많이 필요한 축의 토크 가용성 자체를 증가시키는 방법을 제안하였다. 제안된 법칙들은 위성체의 자세 천이에 적용되었으며, 시뮬레이션을 통하여 성능 향상과 실제 위성의 적용 가능성을 기술했다.