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公开(公告)号：CN112027113A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010718079.7
申请日：2020-07-23
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种主动指向超静平台高带宽低噪声驱动控制方法，建立载荷控制的频域模型；载荷控制的频域模型中包含驱动电路的理论模型和驱动电路时间常数；通过对驱动电路进行扫频测试，获得驱动电路的实测频率特性曲线；根据载荷控制的频域模型中的驱动电路的理论模型，绘制理论模型的频率特性曲线，通过不断调整驱动电路时间常数，使得理论模型的频率特性曲线与驱动电路的实测频率特性曲线一致，得到此时对应的驱动电路时间常数，在作动器的音圈电机的控制器中设计超前校正函数G2，对驱动电路时延特性进行补偿，实现对音圈电机的高带宽低噪声控制，从而实现对主动指向超静平台高带宽低噪声控制，为航天器载荷的高精度控制提供保障。
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公开(公告)号：CN111781943A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010699423.2
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明一种航天器分布式载荷位姿三超控制方法，适用于对两个载荷间相对姿态具有超高精度、超高稳定度和超高敏捷度的大型卫星平台。与传统的PID控制算法不同，本发明结合滑模控制在滑模面上的鲁棒性特点和自适应控制能够在线估计参数的特点，提出了一种星体姿态-载荷相对姿态两级复合控制方法，其中载荷相对姿态控制器用于对载荷相对姿态的精细控制，本体姿态控制器用于实现姿态快速机动和抑制低频振动，实现对载荷相对姿态的超精超稳超敏捷(三超)控制。多级协同控制思路为：1)采用前馈+反馈控制器实现载荷相对姿态的高精度指向控制，并通过载荷惯量给出控制器参数设计方法；2)针对航天器本体设计考虑带宽约束的鲁棒自适应控制器，通过参数设计方法保证航天器本体控制器能有效与载荷控制器相匹配，实现两级复合控制。
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公开(公告)号：CN110466806B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201910673592.6
申请日：2019-07-24
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/28
Abstract: 本发明涉及一种使用CMG控制卫星姿态的方法，该方法通过设计CMG的操纵律获得卫星姿态控制力矩，从而对卫星的姿态进行控制，属于卫星姿态控制技术领域，CMG为控制力矩陀螺。本发明通过将导致CMG三轴合成零动量的可用角动量包络严重畸形的多余角动量设置为三轴合成的偏置动量，使得CMG组合的可用角动量包络除偏置角动量方向外其余都分布比较平均，保证CMG控制的姿态机动在更多方向上都能正常完成。
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公开(公告)号：CN111638721A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010351875.1
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种航天器三超控制全链路扰动传递验证系统及验证方法，所设计的方法用于定量分析光学载荷“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制技术。首先设计物理试验系统，由星体(采用三轴气浮台模拟)、主动指向超静平台、重力卸载支架、景物模拟器、平行光管等部分组成；然后依据物理模型建立结构-控制-光学分析模型，并以此进行控制器设计；最后通过实验定量分析三超控制的全链路扰动传递特性，实现扰振对三超平台观测图像质量影响的定量分析评估。
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公开(公告)号：CN111580532A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010351845.0
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种航天器多级系统的聚合分离三超控制方法，适用于天文观测、高分辨率对地观测等具有载荷超高精度确定需求的领域。针对具有“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制性能的航天器平台进行星体-载荷-快反镜三级姿态复合控制，从星体、载荷、快反镜三级系统逐级提高姿态控制精度，为光学载荷高质量成像提供高精度姿态控制。主要思路为：当航天器作快速机动任务时，载荷不进行姿态控制，通过对超静平台作动器设置较大控制参数实现聚合控制；当航天器做被动推扫观测任务时，对载荷进行姿态控制，通过对载荷控制器设置较小控制参数实现分离控制；当航天器做主动推扫观测任务时，通过对载荷控制器设置适中控制参数实现协调控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111547275A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010351841.2
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24 , B64G1/10 , G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 一种航天器三超控制鲁棒自适应多级协同方法，适用于天文观测等对有效载荷姿态具有超高精度、超高稳定度和超高敏捷度的大型卫星平台。与传统的PID控制算法不同，本发明结合滑模控制在滑模面上的鲁棒性特点和自适应控制能够在线估计参数的特点，进行星体-主动指向超静平台两级复合控制。多级协同控制思路为：1)在载荷和航天器本体之间安装主动指向超静平台，根据航天器本体和载荷的质量特性设计主动指向超静平台的控制参数；2)结合滑模控制和自适应控制的思想，设计考虑带宽约束的星体鲁棒自适应控制器，使得星体控制器能够与主动指向超静平台相匹配，实现对载荷的三超控制。
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公开(公告)号：CN110723316A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201910872892.7
申请日：2019-09-16
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种SGCMG的框架角速度确定方法，包括步骤：1)根据n个SGCMG的构型及合成角动量，确定n个SGCMG构型的标称框架角向量；2)根据每个SGCMG的框架角，确定框架角运动方程的Jacob及框架角偏离标称的偏差；3)根据步骤2)确定的所述Jacob及框架角偏离标称的偏差，确定SGCMG框架角速度指令。本发明方法通过考虑框架角偏离标称的距离、框架角指令幅值及力矩输出偏差，具有姿态机动中奇异规避及机动后框架标称位置返回的能力，调和了CMG框架奇异规避与姿态控制力矩之间的矛盾，能够确保沿任意姿态机动高性能实现。
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公开(公告)号：CN108333944A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810164240.3
申请日：2018-02-27
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于框架角自适应调整的CMG操纵方法及系统。其中，该方法包括如下步骤：(1)依次计算各CMG角动量方向单位矢量和飞行器期望控制力矩方向单位矢量的夹角，得到包含所有夹角的夹角向量Φ,若夹角向量Φ中的最小夹角小于阈值ε，则需要进行自适应调整并计算调整方向；(2)在自适应调整时间内，计算步骤(1)中最小夹角所对应的CMG框架的正弦运动转速及相应的力矩，再计算其他CMG的随动补偿转速；(3)将步骤(2)中的最小夹角所对应的CMG框架的正弦运动转速、其他CMG的随动补偿转速与CMG的其他操纵律合成，作为CMG控制指令输入。本发明解决了因CMG奇异问题导致卫星不能输出期望控制力矩、甚至影响飞行器性能指标实现的问题。
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公开(公告)号：CN105300406B
公开(公告)日：2018-05-22
申请号：CN201510595879.3
申请日：2015-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明一种基于平衡方程等价性的陀螺故障诊断方法，公开了一种适用于航天器陀螺故障诊断方法，首先将具有冗余测量的5个陀螺以四个陀螺为一组合形成5个陀螺组，并在每一陀螺组中任意选择一组平衡方程计算其平衡方程系数及平衡方程误差；然后，针对每组陀螺根据其平衡方程系数计算得到与构型相关参量，并将该参量与设定的故障阈值的乘积作为故障判断依据值；最后，将每组陀螺的平衡方程误差与其计算故障判断依据值进行比较，根据所有陀螺组比较结果对故障陀螺进行定位。本发明基于陀螺组平衡方程之间的等价性结论，以算法最小计算量基础上实现了陀螺故障准确诊断效果，同时对故障判断阈值给出了明确的选取原则，具有很强的工程可操作和可实现性。
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公开(公告)号：CN103955138B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201410151609.9
申请日：2014-04-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B17/00
Abstract: 一种基于增量式偏流角的动中成像卫星姿态控制方法，适用于卫星在成像过程中三轴均具有主动旋转角速度时的姿态控制过程。传统的成像卫星姿态控制方法均只适用于卫星滚动和俯仰姿态接近于零的情况。而本发明方法在获取偏流角时，选取卫星当前目标姿态为参考基准，在偏流角的求解过程中首先求解了偏流角的增量，该增量相对于卫星当前时刻的偏航角而言，并将更新后的参考姿态矩阵作为姿态控制时的目标姿态矩阵，使得卫星姿态能够跟踪上目标姿态。本发明方法既能够满足动中成像对卫星姿态控制的需求，也可以用于传统卫星的成像过程姿态控制，使得卫星的姿态控制更加灵活。
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