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公开(公告)号：CN103336528A
公开(公告)日：2013-10-02
申请号：CN201210211437.0
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种欠驱动航天器三轴姿态稳定控制方法，针对只能输出两轴控制力矩的欠驱动航天器，设计了通过两轴姿态控制飞轮实现三轴姿态稳定的控制器。建立基于罗德里格斯参数的姿态运动学方程、惯性系内的姿态动力学方程；将整个系统简化整理为一个Brockett双积分系统，采用σ变换根据初始条件是否为零，得到系统状态可控的线性控制系统，设计控制律完成系统的状态稳定，达到航天器三轴姿态稳定控制的目的。所提方法可实现欠驱动航天器只具有两轴姿态控制力矩输出能力时的三轴姿态稳定控制，相对于现有欠驱动控制方法，该设计方法简单直观，易于星上实现，可用于各类采用飞轮的欠驱动航天器的三轴姿态稳定控制。
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公开(公告)号：CN119512031A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411568812.6
申请日：2024-11-05
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种基于滑模观测器的推力器故障识别方法及装置。方法包括：基于航天器动力学模型，设计滑模观测器；基于航天器系统的陀螺输出，计算当前控制周期航天器的真实三轴角速度；基于滑模观测器，估计当前控制周期航天器的估计三轴角速度；基于真实三轴角速度和估计三轴角速度，确定当前控制周期的残差函数；基于残差函数与预设阈值之间的关系，确定当前控制周期是否存在推力器故障；若存在，则基于残差函数计算当前控制周期估计的推力器故障矩阵，并计算当前控制周期估计的推力器故障矩阵与预先确定的推力器故障矩阵中每一列的夹角，将夹角最小的一列对应的推力器确定为故障推力器。本申请，可以将故障定位到每个推力器。
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公开(公告)号：CN119356409A
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411486721.8
申请日：2024-10-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D3/12
Abstract: 本发明提供了一种大挠性双轴太阳帆板的控制方法及装置。方法包括：基于太阳方位在本体坐标系和轨道坐标系下的投影，分别计算α轴和β轴对准太阳的目标转角；分别将α轴和β轴的当前转角与其目标转角进行作差，得到α轴和β轴的当前跟踪误差；将α轴和β轴的当前跟踪误差分别与设定阈值相比较，若α轴或β轴的当前跟踪误差超过设定阈值，则分别利用α轴或β轴的捕获控制策略进行自主捕获；若α轴和β轴的当前跟踪误差均超所设定阈值，则根据α轴的运转状态确定双轴帆板中α轴和β轴的捕获顺序，根据捕获顺序依次分别利用α轴和β轴的捕获控制策略进行自主捕获。本方案能够实现大挠性太阳双轴帆板的平滑稳定控制。
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公开(公告)号：CN112319852A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011148620.1
申请日：2020-10-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/10
Abstract: 一种带有前馈补偿的新型CMG操纵律设计方法，属于航天器控制领域。航天器GNC模块在每个控制周期内不仅计算各个CMG的框架角速度指令，而且计算由于星体角速度影响而施加在各个CMG框架轴的陀螺力矩，将这两部分同时提供给CMG单机，用于确定控制律。与现有技术相比，本发明给出的方法利用陀螺力矩的信息，对CMG单机进行前馈补偿，从而放宽对星体角速度的约束，解决星体角速度较大时出现的CMG失速问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106020225B
公开(公告)日：2018-10-09
申请号：CN201610589116.2
申请日：2016-07-22
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本专利公布了一种大型组合体转位控制方法，建立了基座与操作目标一体的转位动力学方程，方程中同时考虑了执行机构的角动量方程、重力梯度力矩、气动力矩；对转位时间区间进行离散化，以初始姿态为基准，利用数学仿真，求取每个离散时间点上执行机构角动量相对姿态的偏导数，进而求取姿态增量，使在新姿态历程下，执行机构角动量减小，反复多次求取姿态增量，直到执行机构的角动量不饱和；再利用姿态跟踪控制器使组合体姿态跟踪期望的姿态历程，从而在进行转位时，保证执行机构角动量不饱和，完成转位控制。
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公开(公告)号：CN107450317A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710700713.2
申请日：2017-08-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明涉及一种空间机械臂自适应动力学协调控制方法，在深入分析空间机械臂系统运动学、动力学特性的基础上，首先对经典的空间机械臂运动学方程进行扩维，得到能够同时描述机械臂末端运动与航天器姿态运动的空间机械臂“扩展运动学方程”。然后，在深入挖掘空间机械臂系统动力学方程和角动量守恒方程特性的基础上，分别定义航天器参考速度和关节空间参考速度，并基于此设计空间机械臂自适应动力学协调控制器。本发明公开了一种空间机械臂与基座航天器之间的自适应动力学协调控制方法，能够在系统参数存在不确知性的情况下，仅仅通过控制机械臂的运动就可以同时达到机械臂末端轨迹跟踪与基座航天器姿态调节的目的。
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公开(公告)号：CN106527177A
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201610950155.0
申请日：2016-10-26
Applicant: 北京控制工程研究所
CPC classification number: G05B17/02 , G05B23/0213 , G06F17/5036
Abstract: 本发明涉及一种多功能一站式遥操作控制设计与仿真系统及方法，系统包括：第一遥操作控制台、第二遥操作控制台、系统总控制台、高维动力学仿真服务器、刚性机械臂、关节控制计算机、虚拟现实3D仿真和视频采集服务器、挠性机械臂、关节控制计算机、视觉系统和环形屏幕；本发明具有四种工作模式：手动遥操作控制的数学仿真试验、地面真实的机械臂手动遥操作控制的仿真试验、空间机器人捕获插拔中的碰撞动力学与控制试验、挠性机械臂的控制性能验证及挠性参数辨识试验，能够对遥操作控制的设计、仿真、测试提供一站式的解决方案。
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公开(公告)号：CN106292678A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610676552.3
申请日：2016-08-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
CPC classification number: G05D1/0808
Abstract: 本发明提出一种针对目标操作的空间机器人基座解耦控制方法，在忽略机械臂本身的质量惯量情况下，建立了对目标进行操作的空间机器人系统模型，通过操作目标的运动信息，构建了目标操作时对基座的各种干扰力矩的解析式，通过反馈控制器对干扰进行补偿，实现了基座的解耦控制。本发明相对于传统的解耦控制，不需要配置力矩传感器，而利用干扰补偿则实现了与基座、机械臂、操作目标一体化控制器相当的控制性能，特别适用于工程实际中，基座、机械臂、操作目标由不同研制单位研制的实际情况。
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公开(公告)号：CN102880049A
公开(公告)日：2013-01-16
申请号：CN201210388538.5
申请日：2012-10-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/00
Abstract: 一种基于帆板挠性形变测量的自适应振动控制方法，(1)获取当前时刻帆板根部、帆板中间位置、帆板端部的形变位移；(2)获取当前时刻航天器的姿态角速度，以及期望的姿态角速度；(3)根据当前时刻的姿态信息计算姿态角速度偏差；(4)根据步骤(3)中计算得到的姿态角速度偏差以及步骤(1)中获取量确定航天器的自适应控制量；(5)根据比例控制量、微分控制量以及步骤(4)中确定的自适应控制量对航天器进行控制，在下一个时刻转步骤(1)循环执行，实现航天器基于帆板挠性形变测量的自适应振动控制。
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