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公开(公告)号：CN114326394B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202111553786.6
申请日：2021-12-17
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种磁悬浮转子交叉反馈完全解耦控制方法。根据转子动力学模型，分析了转子两自由度偏转存在强耦合现象，提出一种交叉反馈的完全解耦控制方法，首先根据转子动力学方程求解出磁悬浮转子偏转交叉耦合量，然后设计控制器和交叉反馈控制器，最后通过求解控制器和转子动力学模型的矩阵，使矩阵为对角矩阵时，就可以满足磁悬浮转子两自由度偏转通道的完全解耦。该方法克服了传统解耦算法不能够完全解耦的缺点，能够使磁悬浮转子的偏转解耦控制不受控制器的影响，可以灵活地选择控制器实现磁悬浮转子偏转通道的完全解耦，为磁悬浮转子偏转通道的完全解耦提供了一种新的控制方法。本发明属于磁悬浮转子控制领域，可应用于磁悬浮转子两自由度偏转的完全解耦控制。
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公开(公告)号：CN109189086A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201810843930.1
申请日：2018-07-27
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 , 中国人民解放军陆军研究院炮兵防空兵研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种基于磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)的航天器姿态和振动一体化控制方法。利用MSCSG构型中的陀螺框架旋转输出的陀螺力矩控制航天器姿态机动，同时利用磁悬浮转子偏转输出的微框架力矩抑制航天器微振动干扰；通过设计合理的带通滤波器实现姿控环与抑振环的有效分离；再利用航天器的姿控/抑振一体化控制器保证了姿控环/抑振环的双闭环控制系统的稳定；从系统级实现了航天器的姿控与抑振一体化。本发明属于磁悬浮陀螺控制技术领域，可应用于使用MSCSG作为姿控执行机构的航天器隔振设计。
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公开(公告)号：CN114295863B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202111615618.5
申请日：2021-12-27
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于单磁悬浮控制敏感陀螺的三轴加速度测量方法。磁悬浮控制敏感陀螺转子通过磁悬浮轴承实现主动差动控制，磁悬浮转子的轴向单自由度悬浮通过全主动轴向磁轴承控制，径向两自由度悬浮通过全主动径向磁轴承控制。当磁悬浮控制敏感陀螺安装到载体上，载体运动产生加速度，磁悬浮转子受力在平衡位置附近可以线性化，最终得到转子受力‑控制电流与受力‑位移的一次线性关系，通过测量磁轴承的控制电流和转子位移就可以得到载体加速度，该方法可以通过单个磁悬浮控制敏感陀螺完成载体三轴加速度的测量，实现了单个磁悬浮控制敏感陀螺完成三轴加速度计的功能。
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公开(公告)号：CN114326394A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111553786.6
申请日：2021-12-17
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种磁悬浮转子交叉反馈完全解耦控制方法。根据转子动力学模型，分析了转子两自由度偏转存在强耦合现象，提出一种交叉反馈的完全解耦控制方法，首先根据转子动力学方程求解出磁悬浮转子偏转交叉耦合量，然后设计控制器和交叉反馈控制器，最后通过求解控制器和转子动力学模型的矩阵，使矩阵为对角矩阵时，就可以满足磁悬浮转子两自由度偏转通道的完全解耦。该方法克服了传统解耦算法不能够完全解耦的缺点，能够使磁悬浮转子的偏转解耦控制不受控制器的影响，可以灵活地选择控制器实现磁悬浮转子偏转通道的完全解耦，为磁悬浮转子偏转通道的完全解耦提供了一种新的控制方法。本发明属于磁悬浮转子控制领域，可应用于磁悬浮转子两自由度偏转的完全解耦控制。
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公开(公告)号：CN114291295A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111560447.0
申请日：2021-12-20
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种单磁悬浮控制敏感陀螺的卫星双轴姿态测控一体方法。磁悬浮控制敏感陀螺既能够作为一种惯性执行装置，又能够作为一种惯性测量装置。利用高速旋转的磁悬浮转子两自由度偏转改变角动量方向，能够和航天器完成两轴角动量的交换，实现航天器两轴姿态控制，根据控制磁悬浮转子偏转的洛伦兹力磁轴承产生的控制力矩和控制电流的线性关系，测量磁悬浮转子在定子坐标系下的角位移和洛伦兹力磁轴承电流大小，实现航天器两轴姿态角速率的测量，该方法单个磁悬浮控制敏感陀螺可以实现航天器两轴姿态角速率测量和姿态控制，克服了传统姿控系统需要独立的执行机构和敏感器的缺点，为航天器姿态测量与控制提供了一种新的控制方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108715235B
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN201810281513.2
申请日：2018-04-02
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: B64G1/22
Abstract: 一种卫星用磁悬浮万向偏转隔震吊舱主要由吊舱系统和支承系统两部分组成，吊舱系统主要包括：吊舱、永磁体、永磁体锁紧环；支承系统主要包括：径向磁轴承定子、径向磁轴承绕组、轴向悬浮和径向两自由度偏转的定子骨架、径向磁轴承定子锁紧盘、定子套筒，套筒锁紧盘、轴向磁轴承绕组、偏转磁轴承绕组、传感器安装盘、传感器、保护轴承、上吊舱安装支座、中吊舱安装支座、下吊舱安装支座。本发明吊舱采用中空的结构，径向表面采用球面结构，轴向悬浮和偏转悬浮都是采用洛伦兹力磁轴承控制，洛伦兹力永磁体采用球面结构，使吊舱能够实现万向偏转，中空的吊舱结构可以放置载荷，吊舱能够有效地隔离卫星平台产生的振动。
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公开(公告)号：CN114291295B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202111560447.0
申请日：2021-12-20
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种单磁悬浮控制敏感陀螺的卫星双轴姿态测控一体方法。磁悬浮控制敏感陀螺既能够作为一种惯性执行装置，又能够作为一种惯性测量装置。利用高速旋转的磁悬浮转子两自由度偏转改变角动量方向，能够和航天器完成两轴角动量的交换，实现航天器两轴姿态控制，根据控制磁悬浮转子偏转的洛伦兹力磁轴承产生的控制力矩和控制电流的线性关系，测量磁悬浮转子在定子坐标系下的角位移和洛伦兹力磁轴承电流大小，实现航天器两轴姿态角速率的测量，该方法单个磁悬浮控制敏感陀螺可以实现航天器两轴姿态角速率测量和姿态控制，克服了传统姿控系统需要独立的执行机构和敏感器的缺点，为航天器姿态测量与控制提供了一种新的控制方法。
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公开(公告)号：CN108715235A
公开(公告)日：2018-10-30
申请号：CN201810281513.2
申请日：2018-04-02
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: B64G1/22
Abstract: 一种卫星用磁悬浮万向偏转隔震吊舱主要由吊舱系统和支承系统两部分组成，吊舱系统主要包括：悬浮的吊舱、永磁环、永磁环锁紧环；支承系统主要包括：径向悬浮吊舱的径向磁轴承定子、径向磁轴承绕组、轴向悬浮和径向两自由度偏转的定子骨架、径向磁轴承定子锁紧盘、定子套筒，套筒锁紧盘、轴向磁轴承绕组、偏转磁轴承绕组、传感器安装盘、传感器、保护轴承、上吊舱安装支座、中吊舱安装支座、下吊舱安装支座。本发明吊舱采用中空的结构，径向表面采用球面结构，通过径向磁轴承使吊舱所受径向力始终指向吊舱型心，轴向悬浮和偏转悬浮都是采用洛伦兹力磁轴承控制，洛伦兹力永磁体采用球面结构，使吊舱能够实现万向偏转，并且偏转电磁力始终指向吊舱型心，避免产生干扰力矩，中空的吊舱结构可以放置载荷，由于吊舱悬浮在卫星平台中，不与卫星平台接触，吊舱能够有效地隔离卫星平台产生的振动。
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公开(公告)号：CN115164860B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202210696472.X
申请日：2022-06-20
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G01C19/42
Abstract: 本发明涉及一种磁悬浮陀螺组件级旋转调制角速率测量误差补偿方法。通过电机驱动力矩器定子稳定旋转，实现对洛伦兹线圈中电流信号的组件级旋转调制；根据转换矩阵对电流信号进行旋转解调，并对解调信号求解积分得到角度测量结果；对角度信号求导并进行滑动平滑处理实现陀螺的角速率测量误差补偿。采用滑动平滑的处理方式可使得陀螺的角速率输出频率不受力矩器定子旋转频率的束缚，有效提高陀螺的角速率输出频率，从而保证导航解算需求。该方法有效消除了陀螺角速率常值漂移误差并降低了陀螺的随机漂移误差。本发明属于惯性导航技术领域，可应用于磁悬浮角速率陀螺仪的高精度角速率测量。
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公开(公告)号：CN109085753B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN201810322388.5
申请日：2018-04-11
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于自适应非线性加权矩阵的磁悬浮控制敏感陀螺群伪逆操纵律。基于角动量守恒定律并结合磁悬浮控制敏感陀螺机理特性，建立双正交构型磁悬浮控制敏感陀螺群的动力学模型；分析陀螺群中各转子二自由度偏转状态，提出转子偏转饱和度函数，进而给出自适应非线性加权矩阵元函数；在此基础上，设计出一种基于自适应非线性加权矩阵的磁悬浮控制敏感陀螺群伪逆操纵律，使陀螺群在有限的转子偏转区间内合理分配输出力矩，实现对载体航天器三自由度控制。本发明属于新概念陀螺控制技术领域，可应用于使用磁悬浮控制敏感陀螺作为航天器姿态机动执行机构的姿态控制系统。
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