00001
00002
00003
00004
00005
00006
00007
00008
00009
00010
00011
00012
00013 #include "AngularRateController.h"
00014
00015
00016 AngularRateController::AngularRateController( )
00017 {
00018 }
00019
00020 AngularRateController::AngularRateController( Whorl* ptr_whorl )
00021 {
00022
00023 m_uMax = 1.5;
00024
00025
00026 m_whorl = ptr_whorl;
00027
00028 Initialize( );
00029
00030 }
00031
00032
00033 AngularRateController::~AngularRateController()
00034 { }
00035
00036 int AngularRateController::Initialize( )
00037 {
00038
00039 m_controlTorque.initialize(3);
00040
00041 m_uMax =1.5;
00042
00043 double K = 1.5;
00044
00045
00046 m_gainMatrix.initialize(3,3);
00047 Matrix _inertiaTemp(3,3);
00048 _inertiaTemp = m_whorl->GetMOI( );
00049 for ( int i=1; i<4; i++ )
00050 {
00051 m_gainMatrix(i,i) = pow( ( K* _inertiaTemp(i,i) ), 0.5 );
00052 }
00053
00054
00055 A = FindA( );
00056
00057
00058 MOI_sw = FindMOI_sw( );
00059
00060
00061 Quaternion qri( 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
00062 m_quaternionReference(1) = qri(1);
00063 m_quaternionReference(2) = qri(2);
00064 m_quaternionReference(3) = qri(3);
00065 m_quaternionReference(4) = qri(4);
00066 m_mrpReference = ModifiedRodriguezParameters( qri );
00067 m_angularRateReference(1) = 0.0;
00068 m_angularRateReference(2) = 0.0;
00069 m_angularRateReference(3) = 0.0;
00070
00071 ssfTime time;
00072 time = Now( );
00073 m_previousTime = time.GetSeconds( );
00074
00075 return( 0 );
00076 }
00077
00078 int AngularRateController::Run( )
00079 {
00080 ssfTime currentTime;
00081 currentTime = Now( );
00082 ssfTime deltaTime;
00083 deltaTime = ( currentTime.GetSeconds( ) - m_previousTime );
00084
00085
00086
00087
00088
00089 ReferenceTrajectory( deltaTime );
00090
00091 ModifiedRodriguezParameters mrp( m_whorl->GetMRP( ) );
00092 ModifiedRodriguezParameters mrpReference( m_mrpReference );
00093
00094
00095 Rotation RBN( mrp );
00096 Rotation RRN( mrpReference );
00097 Rotation RBR;
00098 RBR = RBN*~RRN;
00099
00100
00101 Vector angularRateError(3);
00102 angularRateError = m_whorl->GetOmegaBL( ) - RBR*(m_angularRateReference);
00103 ModifiedRodriguezParameters mrpError;
00104 mrpError = mrp - mrpReference;
00105 mrpError.Switch( 1 );
00106
00107
00108 m_whorl->SetMRPError( mrpError );
00109 m_whorl->SetAngularRateError( angularRateError );
00110
00111
00112 m_whorl->SetReferenceOmegaBL( m_angularRateReference );
00113 m_whorl->SetReferenceQuaternion( m_quaternionReference );
00114
00115
00116 Vector wheelSpeed(3);
00117 double meastime;
00118 m_whorl->GetMomentumWheel("REACTION_X")->GetWheelSpeed( wheelSpeed(1), meastime );
00119 m_whorl->GetMomentumWheel("REACTION_Y")->GetWheelSpeed( wheelSpeed(2), meastime );
00120 m_whorl->GetMomentumWheel("REACTION_Z")->GetWheelSpeed( wheelSpeed(3), meastime );
00121
00122
00123 Vector hs(3);
00124 Vector w(3);
00125 Matrix ws(1,1);
00126 for ( int i=1; i<4; i++ )
00127 {
00128 w(1) = A(1,i);
00129 w(2) = A(2,i);
00130 w(3) = A(3,i);
00131 ws = ~w*m_whorl->GetOmegaBL( );
00132 hs(i) = MOI_sw(i,i) * ( ws(1,1) + wheelSpeed(i) );
00133 }
00134
00135
00136
00137
00138
00139
00140 m_controlTorque = (~A)*( - (m_gainMatrix)*angularRateError
00141 + skew( m_whorl->GetOmegaBL( ) )*(m_whorl->GetMOI( )*m_whorl->GetOmegaBL( ) + (A)*hs)
00142 + m_whorl->GetMOI( )*( RBR.GetDCM( )*(m_angularAccelReference)
00143 - skew( m_whorl->GetOmegaBL( ) )*RBR.GetDCM( )*(m_angularRateReference) ) );
00144
00145
00146 m_controlTorque = WheelSaturation( m_controlTorque );
00147
00148
00149 m_whorl->SetControl( m_controlTorque );
00150
00151
00152 SetWheelTorque( m_controlTorque );
00153
00154 return( 0 );
00155 }
00156
00157
00158
00159
00160
00161
00162
00163
00164
00165