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卫星姿态控制系统由轨道动力学、敏感器、星载机和执行机构组成。执行机构作为卫星姿态控制系统的重要组成部分,主要包括推进系统、飞轮和磁力矩器。在卫星姿态控制系统的地面仿真阶段,需要对执行机构控制算法进行仿真验证。由于初期阶段还不具备真实的执行机构部件,因此有必要建立执行机构仿真平台,并能够模拟真实执行机构部件的电气接口特性和运动特性,对执行机构控制算法进行仿真。 本课题的目的在于设计合理的卫星执行机构仿真系统平台,模拟真实执行机构的电气接口特性和运动特性,并接入卫星姿态控制系统地面闭环仿真测试,实现与其它分系统的通信,并对执行机构控制算法进行数学仿真和半物理仿真。 本文研究的卫星执行机构仿真系统包括基于PC机的卫星执行机构仿真系统研究和基于C8051单片机的卫星执行机构仿真系统研究两个部分。 基于PC机的卫星执行机构仿真系统研究主要包括总体方案设计,硬件配置,软件配置,CAN通信协议的制定,应用程序实现和姿态控制地面闭环仿真测试六个部分,测试结果表明基于PC机的卫星执行机构仿真平台,能够顺利实现与其它分系统的CAN总线通信,实现对执行机构控制算法的数学仿真。 基于C8051单片机的卫星执行机构仿真系统研究主要包括总体方案设计,硬件电路设计与实现,软件程序设计与实现和姿态控制地面闭环仿真测试等,测试结果表明基于C8051单片机的仿真平台,能够与其它分系统进行CAN总线通信,不仅实现了对执行机构控制算法的半物理仿真,而且具有良好的实时性和可扩展性。 本文研究的基于PC机和基于C8051单片机的卫星执行机构仿真系统平台,能够用于卫星姿态控制系统的数学仿真和半物理仿真,为以后卫星相关系统的仿真研究提供了借鉴和经验。