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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：CN114802814B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202210404612.1
申请日：2022-04-18
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: B64G1/22
Abstract: 本发明涉及一种洛伦兹力磁浮卫星载荷舱快速振动抑制方法。基于卫星载荷舱五自由度控制方案建立卫星载荷舱动力学模型，通过将偏转控制电流与惯性测量单元和角位移传感器两种方案得到的载荷舱偏转角速度进行信息融合得到载荷舱最终的偏转角速度，并进行傅里叶变换得到载荷舱的振动频率。将该频率实时更新至自适应频率跟踪陷波器中，实现振动成分的提取与前馈补偿，达到卫星载荷舱振动抑制的目的。由于振动抑制过程完全通过算法实现，且计算量较低，故该方法具有快速性。载荷舱在快速机动后存在振动，通过该方法有效降低了洛伦兹力磁浮卫星载荷舱快速机动后的稳定时间。本发明属于航天器姿态控制领域，可应用于航天器姿态振动的高精度稳定控制。
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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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公开(公告)号：CN110068336A
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201910338969.2
申请日：2019-04-25
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磁悬浮控制敏感陀螺平行构型的角运动测量方法。利用陀螺转子径向所受合外力矩得到航天器姿态角速率的解析关系式，在不忽略由航天器角运动引起的惯性耦合项和交叉耦合项的情况下，通过平行构型中两个陀螺的信息融合运算，消掉惯性耦合项和交叉耦合项，从而联合得到航天器两轴的角速率解析表达式。由于保留了惯性耦合项和交叉耦合项，其测量精度仅取决于陀螺误差和构型安装误差，并不会随着航天器动态范围的增大而降低。该发明有效克服了传统姿态角速率测量方法中测量精度与动态范围之间的突出矛盾。本发明属于惯性导航技术领域，可应用于航天器姿态角速率的高精度高带宽测量。
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公开(公告)号：CN109085753A
公开(公告)日：2018-12-25
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114967446B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202210487764.2
申请日：2022-05-06
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频率估计的磁悬浮转子多频振动抑制方法。转子质量不平衡是磁悬浮转子系统最主要的振动源，其中，传感器输出信号引入了与转子转速同频和倍频的谐波分量，该分量会产生谐波电流，破坏系统的稳定性。针对不平衡振动源，在工作频率范围内进行高精度同频和倍频振动抑制，需要已知转子的实际转速。但当霍尔速度传感器测量误差较大或出现故障时，则需要估计出转子的实际速度信号。该方法利用转子的位移信号，发明一种自适应频率估计的方法，估计出转子的实际转速，并有效抑制了系统中同频和倍频的控制电流。最后，利用陷波滤波器抑制系统中仍然存在的残余位移刚度力，实现了磁悬浮转子系统的多频振动抑制。
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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：CN116111904A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202310144146.2
申请日：2023-02-21
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高精度闭环同步旋转坐标变换的振动抑制方法。首先建立受质量不平衡影响的磁悬浮转子偏转动力学模型；然后采用基于高精度闭环同步旋转坐标变换方法的同频振动控制器，通过同步旋转坐标变换跟踪同频扰动分量，并采用高精度闭环同频信号检测方法提高对同频振动信号的检测精度；最后取反补偿至原系统中，消除同频振动信号，从而消除同频扰动电流以及同频振动力矩。该方法克服了传统同步旋转坐标变换方法对同频信号检测精度低的问题，有效提高了对同频扰动电流的抑制效果，为转子的不平衡振动控制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，可用于磁悬浮转子两自由度偏转的不平衡振动控制。
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公开(公告)号：CN115752408A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211508387.2
申请日：2022-11-29
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权值分配的多陀螺角速率测量方法。在分析现有的四交叉构型和虚拟陀螺技术两种测量方法各自不足之后，通过推导两种方法测量精度模型得到关于频率的权值函数，进一步提出权值分配测量方法，实现了两种方法的优势融合，得到多陀螺对航天器全频段的角速率的测量表达式。由于四交叉构型和虚拟陀螺技术的权值分配函数与两种测量方法的测量精度有关，而测量精度又是航天器动态频率的函数，因此保证了航天器角速率在不同频率段均可以实现高精度测量。该方法有效提高了航天器在全频段的角速率测量精度。本发明属于惯性导航技术领域，可应用于航天器姿态角速率的高精度全频段测量。
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公开(公告)号：CN114967446A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210487764.2
申请日：2022-05-06
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频率估计的磁悬浮转子多频振动抑制方法。转子质量不平衡是磁悬浮转子系统最主要的振动源，其中，传感器输出信号引入了与转子转速同频和倍频的谐波分量，该分量会产生谐波电流，破坏系统的稳定性。针对不平衡振动源，在工作频率范围内进行高精度同频和倍频振动抑制，需要已知转子的实际转速。但当霍尔速度传感器测量误差较大或出现故障时，则需要估计出转子的实际速度信号。该方法利用转子的位移信号，发明一种自适应频率估计的方法，估计出转子的实际转速，并有效抑制了系统中同频和倍频的控制电流。最后，利用陷波滤波器抑制系统中仍然存在的残余位移刚度力，实现了磁悬浮转子系统的多频振动抑制。
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