全軸能動制御型磁気軸受ホイールを用いた人工衛星の姿勢制御

二宮敬虔 中谷一郎 橋本樹明 ○浜崎毅(東大院)

宇宙科学研究所



摘要



人工衛星の３軸姿勢制御には３個以上のホイールが必要であるが、ホイールをジンバルさせることが
可能ならば1個のモーメンタムホイールで３軸制御が可能である.本稿で議論する
全軸能動制御型磁気軸受モーメンタムホイールは微小ながらもジンバルさせることが可能であり、
人工衛星の高精度ポインティング姿勢制御非常に適している.本稿では磁気軸受ホイールを用いた
人工衛星の姿勢制御系の設計法を提案する.従来問題であった電磁石の非線形特性は
２自由度制御系によるロバスト線形制御を行い、数値シミュレーションによってその有効性を確認した。



Attitude control of a satellite using a fully active controlled 

magnetic bearing wheel

K.Ninomiya  I.Nakatani  T.Hashimoto  0 T.Hamasaki(University of Tokyo) The 

Institute of Space and Astronautical Science

Abstract

By using a fully active controlled magnetic hearing mag-wheel, three axes attitude of a 
satellite can be controlled by oiny one wheel. Usually, an attitude controller of a 
satellite using a mag-wheel is designed on condition that magnetic bearing property is 
linearized by bias current. In this paper, we propose a design method of an attitude 
control system in which nonlinearity of magnetic bearings are compensated by a robust 
controller using two degrees of freedom control system. The effectiveness of the control 
system is confirmed by computer simulations.