基于Simulink的航天器姿态动力学仿真教学研究

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作   者：

王卫杰;  张雅声;  姚红;  任元; 

作者机构：

航天工程大学; 

关键词：

姿态动力学;  航天器;  仿真教学系统; 

期刊名称：

计算机仿真

i s s n：

1006-9348

年卷期：

2021 年 012 期

页   码：

176-181

摘   要：

针对航天器姿态动力学课程理论性、逻辑性和应用性强的特点,开展图形化可视化Simulink仿真教学研究。梳理课程内容体系,分析典型姿控系统自闭环回路特征,提出基于航天器姿控仿真教学系统的理论辅助教学和实验实践教学的教学模式。设计航天器Simulink姿控仿真教学系统总体方案,依据航天器姿态欧拉动力学和四元数运动学方程构建Simulink姿态运动模型,建立速率陀螺和反作用飞轮等典型姿控硬件模型,运用虚拟现实三维建模语言和Simulink/3D Animation工具阐明可视化姿态模拟的实现思路。搭建了反作用飞轮姿控Simulink仿真教学系统实例,通过姿态非线性微分方程数值解实时驱动下的动态立体姿控视觉效果,使学员以闭环交互方式获得课程内容学习的多重感知。