执行机构误差

本文作者：天疆说
本站地址：https://cislunarspace.cn

定义

执行机构误差（Actuator Error）是指航天器推进系统在执行控制指令时，实际推力与期望推力之间的偏差。执行机构误差是轨道控制中不可避免的误差源，与导航误差共同构成轨道保持控制的主要不确定性。

执行机构误差是指航天器推进系统在执行轨道控制指令时，实际输出推力与标称设计推力之间的偏差。该误差涵盖推力幅值、方向和作用时间三个维度的不确定性。

执行机构误差具有随机性和系统性并存的特点：推力大小误差通常服从高斯分布，方向误差与姿态控制系统精度耦合，时间误差受发动机点火延迟影响。误差量级一般在推力标称值的1%–5%范围内。

工程中通过推力器标定、在轨推力辨识和蒙特卡洛仿真来评估执行机构误差的影响，并在控制策略设计中引入鲁棒性裕度以抑制误差累积。

在 DRO 轨道保持控制中，执行机构误差的影响包括：

执行机构误差的精确建模是 DRO 轨道保持控制设计的基础。通过量化执行机构误差对速度增量的影响，可以合理设定控制裕度和机动间隔，降低实际燃料消耗与理论预测之间的偏差。在地月空间长期任务中，执行机构误差的累积效应评估对任务寿命预测和在轨维护规划具有重要意义。