一种控制力矩陀螺故障情况下的平稳重构方法

    公开(公告)号:CN110658837A

    公开(公告)日:2020-01-07

    申请号:CN201910889112.X

    申请日:2019-09-19

    Abstract: 本发明涉及一种控制力矩陀螺故障情况下的平稳重构方法。遥感类卫星需具备大角度快速机动和快速进入稳定工作状态的控制能力,需具备在卫星成像时保持高的姿态指向精度和高稳定度的能力。为实现整星多轴快速姿态机动要求,卫星采用控制力矩陀螺(CMG)群及其相应控制算法。在卫星在轨运行期间,控制力矩陀螺可能出现故障,此时卫星无法完成姿态控制,需要卫星自主实现其余CMG组的平稳重构。针对该问题,本发明方法在某CMG故障后,首先由其余CMG组合自主重组标称框架角,并吸收故障CMG的角动量,实现了控制力矩陀螺故障后的姿态稳定控制,实现了新的CMG组合的平稳重构。

    一种三超平台敏捷机动与快速稳定控制方法

    公开(公告)号:CN108646775A

    公开(公告)日:2018-10-12

    申请号:CN201810587476.8

    申请日:2018-06-08

    Abstract: 一种三超平台敏捷机动与快速稳定控制方法,适用于极高分辨率对地观测、空天动目标敏捷跟踪等具有载荷敏捷机动与快速稳定需求的领域。所设计的“三超”平台包括星体一级姿态控制以及主动指向超静平台二级控制。在大角度快速机动过程中,星体一级进行主动姿态控制,实现6(°/s)敏捷机动,主动指向超静平台进行被动隔振控制。当星体一级姿态机动到位且载荷姿态误差在主动指向超静平台控制范围内时,采用多项式规划方法对机动到位后的载荷偏差姿态Δθp进行平滑过渡,并进行主动指向超静平台二级控制实现载荷快速稳定。仿真结果表明,载荷快速稳定时间优于2.5s,而星体平台稳定时间为6s。

    一种基于增量式偏流角的动中成像卫星姿态控制方法

    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

    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。

    基于零运动的控制力矩陀螺框架角速度控制量的确定方法

    公开(公告)号:CN103941741B

    公开(公告)日:2016-06-01

    申请号:CN201410174771.2

    申请日:2014-04-28

    Abstract: 基于零运动的控制力矩陀螺框架角速度控制量的确定方法,针对控制力矩陀螺群的控制问题,首先测量当前的框架角位置,并与标称框架角进行比较以求得两者偏差,根据偏差设计回标称框架角的低速框架指令。然后将得到的回标称框架角控制指令投影到控制力矩陀螺框架运动的零空间。最后,通过与传统的基于Jcobian矩阵求解低速框架角速度指令的方法及奇异规避的方法相结合,得到最终的控制力矩陀螺框架角速度的控制量。本发明方法能够保证在不对星体姿态产生影响的条件下,使得控制力矩陀螺顺利回归框架标称位置,从而使得控制力矩陀螺保持良好的构型,非常适合于有外扰作用或多轴大角度机动卫星的控制系统。

    一种基于增量式偏流角的动中成像卫星姿态控制方法

    公开(公告)号:CN103955138A

    公开(公告)日:2014-07-30

    申请号:CN201410151609.9

    申请日:2014-04-15

    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。

    一种欠驱动的卫星进动控制方法

    公开(公告)号:CN103072703B

    公开(公告)日:2013-10-16

    申请号:CN201310036403.7

    申请日:2013-01-30

    Abstract: 一种欠驱动的卫星进动控制方法,步骤为:(1)利用姿态敏感器确定欠驱动卫星的初始自旋轴方位,并根据目标自旋轴方位确定进动控制的方向和大小;(2)确定各喷气控制发动机所产生的喷气控制力矩和进动控制方向的几何关系,并选取喷气控制力矩在进动控制方向上分量最大的喷气控制发动机作为进动控制发动机;(3)在tz0+n*Ts+Ts/2-Tp/2时刻,使用进动控制发动机喷一个Tp宽度的脉冲进行一次进动控制,此后每间隔n个自旋周期Ts就使用进动控制发动机喷一个Tp宽度的脉冲进行一次进动控制,直至卫星的自旋轴到达目标自旋轴的方位。本发明采用脉冲调制进动控制策略,操作简便,同时可以减小进动控制所产生的章动。

    基于框架控制与一体化隔振的平流层飞艇二次稳定系统

    公开(公告)号:CN101734367B

    公开(公告)日:2012-11-14

    申请号:CN201010103485.9

    申请日:2010-01-29

    Abstract: 基于框架控制与一体化隔振的平流层飞艇二次稳定系统,包括主被动一体化隔振器、水平稳定平台、框架驱动单元和控制器。主被动一体化隔振器用于隔离环境干扰和艇身运动耦合,其控制驱动指令由控制器产生。水平稳定平台用于为框架驱动单元和后续有效载荷提供一个当地的水平面,水平稳定平台通过反馈其姿态角至控制器,然后控制器根据姿态角偏差通过执行结构对水平稳定平台进行调整,保持水平稳定平台与当地水平面平行。控制器根据目标点与飞艇当前位置,以及框架驱动单元反馈的转角信息,控制框架驱动单元到所要求的指向上。本发明系统提供了一种新的能够满足有效载荷工作环境要求的二次稳定平台系统,控制精度高、稳定性好。

    基于框架控制与一体化隔振的平流层飞艇二次稳定系统

    公开(公告)号:CN101734367A

    公开(公告)日:2010-06-16

    申请号:CN201010103485.9

    申请日:2010-01-29

    Abstract: 基于框架控制与一体化隔振的平流层飞艇二次稳定系统,包括主被动一体化隔振器、水平稳定平台、框架驱动单元和控制器。主被动一体化隔振器用于隔离环境干扰和艇身运动耦合,其控制驱动指令由控制器产生。水平稳定平台用于为框架驱动单元和后续有效载荷提供一个当地的水平面,水平稳定平台通过反馈其姿态角至控制器,然后控制器根据姿态角偏差通过执行结构对水平稳定平台进行调整,保持水平稳定平台与当地水平面平行。控制器根据目标点与飞艇当前位置,以及框架驱动单元反馈的转角信息,控制框架驱动单元到所要求的指向上。本发明系统提供了一种新的能够满足有效载荷工作环境要求的二次稳定平台系统,控制精度高、稳定性好。

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