#1 楼
他们是否使用某种最优控制来预先计算达到系统新期望状态所需的冲量
这是每个稳定受控系统都具有/应该具有的特性。弄清楚如何进入其他状态是控制理论的核心。
事先做一些事情是不可能的,但是一定要知道。
鉴于系统是可控的,因此稳定,它应该能够遵循给定的轨迹。预先计算轨迹比在飞行中生成期望状态要容易得多。
控制理论的最大乐趣在于,它只是无聊的数学公式和数字,完全不知道什么它实际上是在“现实世界”中进行的,能够以一种常见的抽象方式描述非常不同的系统。因此,让我们用汽车代替飞船。
您正站在交通信号灯处。您考虑当它们变成绿色时该怎么办。您可以创建一个心理图像,以了解汽车的加速度(以及速度和位置)随时间的变化情况。 >
在空间中的多轴设置中,要考虑许多角加速度,但是仍然相同:这些值如何随时间变化?
有无限的解决方案,但有些解决方案是有利。例如,当您在太空中停靠时,您不想在运动结束时旋转太多。您希望在运动结束时在两个对接部件之间只有彼此相对的平移运动。这就是为什么大部分可能必要的旋转应该在运动开始时发生的原因。
不要忘记你在太空中。寻找一种使用最少燃料的轨迹是可取的。
他们使用“脉冲”模式只是为了在经典的PID控制回路中精确地改变所提供推力的大小(例如PWM中的平均电压)?
OR部分,但AND。他们拥有“脉冲”模式。您可以打开或关闭阀门。但是“脉冲”本身就是一个受控系统。他们测量坦克的各种特性,例如温度和压力,以估算一个“脉冲”的作用。
此外,计算机知道有效载荷并可以计算被控制的模型。从某种意义上说,该系统是可以感知的,并且可以相应地调整其控制。
在RCS上查看此文档,我从中获得了一些信息。
尝试解释“只是脉冲”的想法:
您可能对一种非常常见的太空飞船很熟悉:微波炉。 (当然,它们在重力作用下被束缚在一块大石头上,但是它们仍然在太空中(就像其他所有东西一样,所以它们显然是太空飞船))
有多种微波炉可供选择。它们都有共同的脉冲操作。
简单的看起来像这样:
它只有两个表盘:时间和电源。电源拨盘可调节脉冲宽度,而时间拨盘可调节整个持续时间。
使用此微波炉,您可以使用许多控制算法。您不能将不同的东西放进烤箱,不能使用相同的设置并期望得到正确的结果。全功率5分钟后,图像中的冷冻鸡肉和葡萄干看起来会有所不同。您必须输入适合放入烤箱的食物的设置。
看起来像这样的“更智能”的微波炉,带有更多的转盘和按钮:
您可以告诉它您放入的物品以及想要使用的物品。然后,烤箱将弄清楚该怎么办。它甚至可能会随着时间的流逝而改变设置,以获得更好的热渗透甚至烹饪效果。
它就像先运行一些除霜程序,然后烹饪并最后打开烧烤架一样聪明。众所周知,您将一定重量的冷冻鸡放入其中,它将能够解决所有问题,而在除霜过程中不会过热,在烹饪时变干或在烧烤时燃烧。好吧,至少从理论上讲。
如果将简单的on / off脉冲之类的东西包裹进一个好的控制回路中,它甚至可以完成相当复杂的事情。
如果它们可以连续地改变阀门的值会更好吗?
可能是的,但是不如您从平均PWM信号知道的那么多。另外,可调节阀比简单的开/关电磁阀更为复杂。简单的东西很少会失败。东西在太空中失败是一件坏事。