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大型航天器单框架控制力矩陀螺系统全物理仿真 被引量:5
1
作者 张锦江 牟小刚 李季苏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第3期394-396,共3页
单框架控制力矩陀螺(SGCMG)是一种重要的航天器动量交换装置。用SGCMG作姿控部件的大型航天器姿态控制/动量管理系统是我国未来航天器发展的一个重点研究问题。本文利用三轴全物理仿真气浮台作为控制对象,模拟航天器在外层空间所受扰动... 单框架控制力矩陀螺(SGCMG)是一种重要的航天器动量交换装置。用SGCMG作姿控部件的大型航天器姿态控制/动量管理系统是我国未来航天器发展的一个重点研究问题。本文利用三轴全物理仿真气浮台作为控制对象,模拟航天器在外层空间所受扰动力矩很小的力学环境。把SGCMG姿态控制/动量管理系统置于气浮台上,组成与航天器控制系统相同的仿真回路,来研究其动力学、动量交换、动量耦合以及控制系统中尚不清楚的一些问题。实践证明该仿真系统能够很好模拟航天器的力学环境,为SGCMG系统的进一步研究打下了很好的基础。 展开更多
关键词 大型航天器 单框架控制力矩陀螺系统 物理仿真 姿态控制
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基于神经网络算法的单框架控制力矩陀螺系统复合控制 被引量:1
2
作者 岳继光 何洪志 +3 位作者 吴琛浩 赵雷 鲁明 来林 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1184-1191,共8页
提出一种基于双神经网络的前馈-反馈控制系统,采集单框架控制力矩陀螺系统在不同条件下的运行数据并使用卡尔曼滤波处理,基于神经网络构建了涵盖控制通道与干扰通道信息的虚拟广义被控对象模型,由此设计了神经网络前馈补偿器。实现了前... 提出一种基于双神经网络的前馈-反馈控制系统,采集单框架控制力矩陀螺系统在不同条件下的运行数据并使用卡尔曼滤波处理,基于神经网络构建了涵盖控制通道与干扰通道信息的虚拟广义被控对象模型,由此设计了神经网络前馈补偿器。实现了前馈补偿器-原反馈控制器的复合控制系统,减少了传统的前馈-反馈复合控制需要精确地获取干扰通道信息的约束,能够克服单框架控制力矩陀螺系统存在的复杂干扰对控制性能的影响。仿真结果表明了方案能够提升系统稳态精度,减小稳态误差,改善控制动态性能。 展开更多
关键词 单框架控制力矩陀螺系统 神经网络 补偿控制 前馈-反馈控制
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单框架控制力矩陀螺系统的构型分析和对比研究 被引量:15
3
作者 张锦江 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期52-56,共5页
根据实际情况限定了大型航天器单框架控制力矩陀螺 (SGCMG)构型分析研究的对象 ;根据构型分析的主要指标 ,对常用的双平行构型、三平行构型、金字塔构型、四棱锥构型、五面锥构型和五棱锥构型等六种构型进行了分析 ,对比了相互的优缺点 ... 根据实际情况限定了大型航天器单框架控制力矩陀螺 (SGCMG)构型分析研究的对象 ;根据构型分析的主要指标 ,对常用的双平行构型、三平行构型、金字塔构型、四棱锥构型、五面锥构型和五棱锥构型等六种构型进行了分析 ,对比了相互的优缺点 ,得出了最优构型为五棱锥构型的结论 。 展开更多
关键词 单框架控制力矩陀螺系统 航天器 构型分析 五棱锥构型 控制执行机构
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单框架控制力矩陀螺系统操纵律研究综述 被引量:35
4
作者 吴忠 吴宏鑫 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期140-145,共6页
综述了单框架控制力矩陀螺 (SGCMG)系统操纵律研究概况 ,并对现存操纵律的性能进行了评价。通过分析可以知道 ,现存的SGCMG操纵律或在奇异回避性能方面较差 ,或由于计算量较大而使得实时性较差等等 ,从而使其在航天器姿态控制中的应用... 综述了单框架控制力矩陀螺 (SGCMG)系统操纵律研究概况 ,并对现存操纵律的性能进行了评价。通过分析可以知道 ,现存的SGCMG操纵律或在奇异回避性能方面较差 ,或由于计算量较大而使得实时性较差等等 ,从而使其在航天器姿态控制中的应用受到了极大的阻碍。要提高SGCMG系统的操纵性能 ,可在以下三个方面作进一步研究 :零运动的选择方法、操纵律的闭环实现、框架伺服特性的考虑等。 展开更多
关键词 力矩控制陀螺 航天器控制执行机构 框架 SGCMG
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一类单框架控制力矩陀螺系统奇点的有限性
5
作者 吴忠 吴宏鑫 丑武胜 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2000年第4期15-21,共7页
单框架控制力矩陀螺 (SGCMG)是应用在航天器上的一类惯性执行机构 ,但当多个 SGCMG协调工作时 ,由多个 SGCMG组成的 SGCMG系统会出现奇异现象 ,不能产生所期望的控制力矩。为回避系统奇异 ,必须对 SGCMG系统的奇点在框架角空间中的分布... 单框架控制力矩陀螺 (SGCMG)是应用在航天器上的一类惯性执行机构 ,但当多个 SGCMG协调工作时 ,由多个 SGCMG组成的 SGCMG系统会出现奇异现象 ,不能产生所期望的控制力矩。为回避系统奇异 ,必须对 SGCMG系统的奇点在框架角空间中的分布作一定的了解。文章则针对框架轴非共面锥形对称安装的 SGCMG系统 ,证明了对于角动量空间中的任意一点 ,其对应的框架角空间中的奇点是有限的。 展开更多
关键词 框架控制力矩陀螺 奇点 分析 航天器
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使用单框架控制力矩陀螺的空间站姿态控制系统建模与仿真 被引量:18
6
作者 汤亮 贾英宏 徐世杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期126-131,共6页
研究使用单框架控制力矩陀螺群 (SGCMGs)的空间站的姿态控制。完成空间站在轨三轴稳定飞行模式下的动力学和执行机构的建模。基于最小二乘意义下的伪逆原理设计了 SGCMGs的控制律。对于框架构形的隐奇异 ,采用零运动躲避的算法。同时建... 研究使用单框架控制力矩陀螺群 (SGCMGs)的空间站的姿态控制。完成空间站在轨三轴稳定飞行模式下的动力学和执行机构的建模。基于最小二乘意义下的伪逆原理设计了 SGCMGs的控制律。对于框架构形的隐奇异 ,采用零运动躲避的算法。同时建立了框架电机的动力学、干扰和控制器的仿真模型。提出了适合工程应用的SGCMGs构形显奇异和饱和奇异的工程性的判断条件及卸载方法。为了探讨伺服机构对系统响应特性的影响 ,进行了分系统级的仿真。仿真模型中包括了空间环境力矩、敏感器及姿态确定模型。仿真中使用了五棱锥构形的SGCMGs,这种构形具有好的冗余度和大的角动量包络。仿真结果验证了五棱锥构形 展开更多
关键词 空间站 姿态控制系统 框架控制力矩陀螺 敏感器 建模 仿真
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用单框架控制力矩陀螺的大型航天器姿态控制系统实物仿真研究 被引量:17
7
作者 张锦江 李季苏 吴宏鑫 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期382-388,共7页
利用三轴气浮台模拟航天器空间力学环境,进行了单框架控制力矩陀螺(SGCMG)姿态控制/动量管理系统全实物仿真研究。推导了大型航天器姿态控制/动量管理系统数学模型。设计调试了实物仿真系统。研究了单框架控制力矩陀螺奇异回避问题、失... 利用三轴气浮台模拟航天器空间力学环境,进行了单框架控制力矩陀螺(SGCMG)姿态控制/动量管理系统全实物仿真研究。推导了大型航天器姿态控制/动量管理系统数学模型。设计调试了实物仿真系统。研究了单框架控制力矩陀螺奇异回避问题、失效操纵问题和动量管理优化问题。证明了系统构形分析、奇异性分析和操纵律设计的正确性和有效性。通过大型航天器姿态控制/动量管理系统实物仿真,检验了设计方案的可行性和系统硬、软件的可靠性。 展开更多
关键词 框架控制力矩陀螺 仿真 航天器控制
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单框架控制力矩陀螺伺服系统的模糊自适应变结构控制 被引量:2
8
作者 刘向东 刘承 余创 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期802-804,共3页
研究单框架控制力矩陀螺系统的外框架结构.系统的永磁同步伺服电机采用正弦波驱动;电流环采用电压空间矢量脉宽调制方法驱动逆变器;位置环采用模糊自适应滑模变结构控制,通过引入切换控制增益的模糊自适应调节方法来提高系统的鲁棒性和... 研究单框架控制力矩陀螺系统的外框架结构.系统的永磁同步伺服电机采用正弦波驱动;电流环采用电压空间矢量脉宽调制方法驱动逆变器;位置环采用模糊自适应滑模变结构控制,通过引入切换控制增益的模糊自适应调节方法来提高系统的鲁棒性和抗扰能力.在Matlab下对系统进行仿真,结果表明,采用模糊自适应变结构控制方法设计的伺服系统有较高的动态和稳态精度;抗扰性能得到加强;消除了滑模变结构控制器的抖振现象. 展开更多
关键词 力矩陀螺 伺服系统 模糊自适应 滑模变结构控制
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单框架控制力矩陀螺(SGCMG)系统的构形分析
9
作者 吴忠 吴宏鑫 《控制工程(北京)》 1998年第1期9-16,共8页
本文根据构形效率、奇异面的复杂度等指标,针对成对安装和非成对对称安装的几种常见SGCMG构形,进行了分析评价,认为正十二面体构形是系统运行中的一种较理想的构形。但就研究本身而言,金字塔构形的分析和研究具有一定的代表性,对其它构... 本文根据构形效率、奇异面的复杂度等指标,针对成对安装和非成对对称安装的几种常见SGCMG构形,进行了分析评价,认为正十二面体构形是系统运行中的一种较理想的构形。但就研究本身而言,金字塔构形的分析和研究具有一定的代表性,对其它构形的分析和操纵也具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 构形效率 框架控制 力矩陀螺 航天 姿态控制
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控制力矩陀螺框架系统的谐振抑制与精度控制 被引量:10
10
作者 徐向波 房建成 +1 位作者 李海涛 陈彦鹏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期305-312,共8页
控制力矩陀螺(CMG)框架系统的速率控制精度是影响其输出力矩精度的重要因素,系统中谐波减速器提高了框架系统的动态响应能力,但其产生的机械谐振大幅降低了系统的控制精度。为抑制框架系统的谐振并满足系统的控制精度,本文建立了框架系... 控制力矩陀螺(CMG)框架系统的速率控制精度是影响其输出力矩精度的重要因素,系统中谐波减速器提高了框架系统的动态响应能力,但其产生的机械谐振大幅降低了系统的控制精度。为抑制框架系统的谐振并满足系统的控制精度,本文建立了框架系统的动力学模型,根据系统动态性能要求选取合适的阻尼系数来设计系统主导极点,使控制器产生的零点与机械谐振对应的极点重合形成偶极子,从而抑制系统的机械谐振。仿真和实验结果显示:提出的方法有效地抑制了控制力矩陀螺框架系统的谐振,0.175rad/s恒速控制精度为0.002,0.175sin(2πt)rad/s正弦随动控制的幅值相对误差为3.28%,相位差为0.13rad。结果很好地满足了控制力矩陀螺的高精度输出力矩需求。 展开更多
关键词 控制力矩陀螺 框架系统 谐振抑制 高精度控制 零极点配置
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单框架控制力矩陀螺的奇异分析及操纵律设计 被引量:12
11
作者 李传江 郭延宁 马广富 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2346-2353,共8页
通过对单框架控制力矩陀螺群(SGCMGs)的奇异问题的分析,设计了一种新的伪逆解与零运动向量相结合的操纵律来回避SGCMGs的内部奇异点。首先通过绘制金字塔构型SGCMGs奇异角动量曲面及典型角动量切面对应的奇异度量极值曲面,研究了其奇异... 通过对单框架控制力矩陀螺群(SGCMGs)的奇异问题的分析,设计了一种新的伪逆解与零运动向量相结合的操纵律来回避SGCMGs的内部奇异点。首先通过绘制金字塔构型SGCMGs奇异角动量曲面及典型角动量切面对应的奇异度量极值曲面,研究了其奇异的几何特性。然后以缩小期望力矩与各SGCMG角动量的夹角为目的,给出了一种新的零运动向量构造方法用于操纵律的设计。该方法在全局范围内考虑,并未参考当前奇异度量值,故能有效地避免奇异度量局部极值所对应的内部显奇异点。最后将其与现有的几种操纵律进行了数学仿真对比,验证了其有效性及优越性。 展开更多
关键词 姿态控制 框架控制力矩陀螺 奇异 操纵律
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单框架控制力矩陀螺转子动不平衡对遥感卫星成像的影响 被引量:12
12
作者 杨秀彬 常琳 金光 《中国光学》 EI CAS 2012年第4期358-365,共8页
分析了单框架控制力矩陀螺(SGCMG)转子在高速旋转时产生的动不平衡干扰力矩引起的星体颤振角和颤振角速度对TDI CCD相机成像的影响。通过坐标变换将转子坐标系下的干扰力矩转换至星体坐标系下的干扰力矩,将卫星姿态动力学方程计算出干... 分析了单框架控制力矩陀螺(SGCMG)转子在高速旋转时产生的动不平衡干扰力矩引起的星体颤振角和颤振角速度对TDI CCD相机成像的影响。通过坐标变换将转子坐标系下的干扰力矩转换至星体坐标系下的干扰力矩,将卫星姿态动力学方程计算出干扰力矩引起的星体颤振角位移和颤振角速度代入TDI CCD相机成像像移补偿模型;利用TDICCD相机像点与物点对应模型的仿真系统仿真了陀螺转子在不同转速下引起星体颤振角位移和角速度对相机成像的影响;最后,利用图像对比度和互相关相似性测度分析仿真成像质量。仿真显示:SGCMG转子在转速为3 000 r/min时,横向调制传递函数为0.997,图像互相关相似性测度为0.996 1;转速为6 000 r/min时,横向调制传递函数为0.928 3,图像互相关相似性测度为0.974 8。结果表明:SGCMG转子在高速旋转过程中引起的星体颤振角位移和角速度严重影响了TDI CCD相机的成像质量,应依据颤振的影响对SGCMG实施减震措施。 展开更多
关键词 遥感卫星 框架控制力矩陀螺 转子 动不平衡 颤振 像质
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控制力矩陀螺框架伺服系统的超低速测速方法 被引量:11
13
作者 鲁明 李耀华 +1 位作者 张激扬 翟百臣 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期234-238,共5页
在超低转速下,有限的转速测量分辨率是影响控制力矩陀螺框架伺服系统控制性能的一个重要因素。在分析转速分辨率对超低速控制性能影响的基础上,提出了一种基于多周期后向差分的转速计算方法,可提高测速分辨率并保证测速带宽。针对后向... 在超低转速下,有限的转速测量分辨率是影响控制力矩陀螺框架伺服系统控制性能的一个重要因素。在分析转速分辨率对超低速控制性能影响的基础上,提出了一种基于多周期后向差分的转速计算方法,可提高测速分辨率并保证测速带宽。针对后向差分带来的相位延迟会限制测速分辨率进一步提高的问题,在选取合适的差分周期基础上,采用Kalman预估器对框架转速进行预估,进一步提高了框架转速的测速分辨率及测速带宽。通过仿真表明,所提出的测速方法将转速分辨率提高了两个数量级,解决了框架伺服系统在超低转速下由于有限的转速测量分辨率造成的爬行现象。 展开更多
关键词 控制力矩陀螺 框架 超低转速 转速分辨率
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一种双框架磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统扰动抑制方法研究 被引量:13
14
作者 李海涛 房建成 +1 位作者 韩邦成 魏彤 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期2199-2205,共7页
为了抑制谐波减速器运动误差对双框架控制力矩陀螺伺服系统速率平稳性的影响,提出一种角加速度反馈的控制方法。建立了带有谐波减速机构的陀螺框架系统的数学模型,对谐波减速器的运动误差进行了分析。通过设计非线性微分跟踪器得到加速... 为了抑制谐波减速器运动误差对双框架控制力矩陀螺伺服系统速率平稳性的影响,提出一种角加速度反馈的控制方法。建立了带有谐波减速机构的陀螺框架系统的数学模型,对谐波减速器的运动误差进行了分析。通过设计非线性微分跟踪器得到加速度信号构成加速度反馈,对谐波减速器运动误差所造成的速率波动进行抑制。对框架伺服系统进行仿真,仿真结果证明了该控制方法的有效性,在双框架磁悬浮控制力矩陀螺原理样机上进行了实验验证,实验结果表明,在5度/秒的转速情况下,使框架转速波动量减小了59%,显著提高了转速精度。 展开更多
关键词 框架控制力矩陀螺 谐波传动 非线性跟踪——微分器 加速度反馈
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磁悬浮控制力矩陀螺框架系统谐波减速器的迟滞建模 被引量:15
15
作者 房建成 陈萌 李海涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2950-2958,共9页
为了抑制双框架磁悬浮控制力矩陀螺(DGMSCMG)框架伺服系统中谐波减速器固有的迟滞特性对系统精度的影响,提出了一种基于Preisach模型的谐波减速器迟滞特性建模方法。首先,使用一阶回转曲线法采集谐波减速器的柔轮输出力矩与扭转角,获得... 为了抑制双框架磁悬浮控制力矩陀螺(DGMSCMG)框架伺服系统中谐波减速器固有的迟滞特性对系统精度的影响,提出了一种基于Preisach模型的谐波减速器迟滞特性建模方法。首先,使用一阶回转曲线法采集谐波减速器的柔轮输出力矩与扭转角,获得建立谐波减速器迟滞模型的实验数据,其中谐波减速器柔轮的输出力矩是在不使用力矩传感器的条件下用系统动力学模型估计得到的;然后,使用Preisach模型对谐波减速器柔轮输出力矩与扭转角迟滞关系进行建模;最后,采用将模型离散化的数字型实现方法辨识模型中的权重函数,并给出模型的离散递归算法使模型利于简易化编程与进一步的在线控制。实验结果显示,谐波减速器的迟滞模型误差不超过0.005°,MSE值不超过(0.000 83%)°。结果显示了所述建模方法的正确性和实用性。 展开更多
关键词 框架磁悬浮控制力矩陀螺 谐波减速器 迟滞特性 PREISACH模型
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控制力矩陀螺框架系统高精度复合控制研究 被引量:4
16
作者 徐向波 房建成 杨莲慧 《载人航天》 CSCD 2012年第5期19-23,共5页
控制力矩陀螺(CMG)是大型航天器姿态控制的关键执行机构,控制力矩陀螺框架系统的控制精度是影响其输出力矩精度的重要因素。为满足框架系统的恒速控制精度和随动控制精度,采用反馈控制与前馈控制相结合的复合控制方法;建立了采用永磁同... 控制力矩陀螺(CMG)是大型航天器姿态控制的关键执行机构,控制力矩陀螺框架系统的控制精度是影响其输出力矩精度的重要因素。为满足框架系统的恒速控制精度和随动控制精度,采用反馈控制与前馈控制相结合的复合控制方法;建立了采用永磁同步电机的框架系统动力学模型,采用矢量控制方法及高精度的角位置和角速度反馈控制有效地提高了恒速控制精度,根据系统传递函数设计了前馈控制器,有效地提高了随动控制精度。实验结果显示:10°/s恒速控制精度为0.0012,10sin(6π)t°/s正弦随动控制的幅值相对误差为0.18dB,相位差为8°,很好地满足了控制力矩陀螺的高精度输出力矩需求。 展开更多
关键词 控制力矩陀螺 框架系统 复合控制 前馈控制
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控制力矩陀螺框架伺服系统期望补偿自适应鲁棒控制 被引量:5
17
作者 王璐 郭毓 +2 位作者 钟晨星 吴益飞 郭健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1143-1150,共8页
本文针对控制力矩陀螺框架伺服系统中存在的参数不确定性、摩擦非线性及外部干扰问题,提出了一种考虑LuGre摩擦的自适应鲁棒控制方法.针对陀螺框架伺服系统未知惯量和阻尼系数、LuGre摩擦参数不确定性及未知外部干扰上界,设计参数更新... 本文针对控制力矩陀螺框架伺服系统中存在的参数不确定性、摩擦非线性及外部干扰问题,提出了一种考虑LuGre摩擦的自适应鲁棒控制方法.针对陀螺框架伺服系统未知惯量和阻尼系数、LuGre摩擦参数不确定性及未知外部干扰上界,设计参数更新律对其进行估计.在此基础上,为提高系统对不确定参数及未知干扰的鲁棒性,设计带有期望补偿的自适应鲁棒控制器,可实现对LuGre摩擦非线性的精确补偿,同时减小测量信号噪声及外部干扰对系统的不利影响.应用Lyapunov稳定性理论分析了闭环系统的稳定性.对挠性航天器姿态机动控制的仿真结果,验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 控制力矩陀螺 伺服系统 自适应控制 摩擦模型 不确定性
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200Nms单框架控制力矩陀螺的热平衡试验 被引量:7
18
作者 虎刚 徐映霞 吴金涛 《空间控制技术与应用》 2008年第1期25-28,共4页
控制力矩陀螺是一种用于大型航天器的大功率惯性执行机构,其热特性不仅是影响其自身工作性能的基本因素,也是整星热控设计需要考虑的重要因素。介绍了一种200Nms单框架控制力矩陀螺的热平衡试验及其试验结果。试验样机被设置了161个内... 控制力矩陀螺是一种用于大型航天器的大功率惯性执行机构,其热特性不仅是影响其自身工作性能的基本因素,也是整星热控设计需要考虑的重要因素。介绍了一种200Nms单框架控制力矩陀螺的热平衡试验及其试验结果。试验样机被设置了161个内、外测温点。在多种热真空条件下,样机运行至热稳定状态后,161个测温点的温度测量数据以及样机的工作性能数据被记录下来。由试验结果获得了样机运行在不同环境温度条件下的自身温度分布情况,测试数据表明样机性能未随环境温度条件的改变而表现出明显的变化。 展开更多
关键词 框架控制力矩陀螺 热平衡试验 温度分布 热耗
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具有单框架控制力矩陀螺航天器的建模及可控性分析 被引量:2
19
作者 张佳为 马克茂 孟桂芝 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期761-766,共6页
针对具有单框架控制力矩陀螺的航天器姿态控制问题,将航天器与控制力矩陀螺看作整体系统,应用Lagrangian方程与Hamiltonian方程建立系统在重力场中的数学模型。在考虑航天器短时间内大角度机动前提下,将系统在Lagrangian形式下的状态方... 针对具有单框架控制力矩陀螺的航天器姿态控制问题,将航天器与控制力矩陀螺看作整体系统,应用Lagrangian方程与Hamiltonian方程建立系统在重力场中的数学模型。在考虑航天器短时间内大角度机动前提下,将系统在Lagrangian形式下的状态方程简化成仿射非线性形式,以控制力矩陀螺框架角速度为输入变量,回避控制力矩陀螺在奇异情况下对系统的影响。随后应用系统Hamiltonian形式的保体积性与非线性系统可控性定理证明该系统可控,且系统可控性不受单框架控制力矩陀螺群个数、构型、奇异问题的影响。系统在重力场中的数学模型与可控性结论为以后进一步研究航天器姿态控制方法,航天器系统稳定性问题提供了理论依据。 展开更多
关键词 框架控制力矩陀螺 奇异 Hamiltonian方程 姿态控制 可控性
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双框架磁悬浮控制力矩陀螺框架系统的扰动抑制 被引量:4
20
作者 李海涛 侯林 韩邦成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期868-878,共11页
内外框架之间的耦合力矩和谐波减速器的非线性传输力矩是影响双框架磁悬浮控制力矩陀螺(DGMSCMG)框架系统精确角速度控制的主要因素,为了解决以上干扰问题,实现框架系统高精度角速率伺服控制提出了一种基于扰动观测器和自适应反步的框... 内外框架之间的耦合力矩和谐波减速器的非线性传输力矩是影响双框架磁悬浮控制力矩陀螺(DGMSCMG)框架系统精确角速度控制的主要因素,为了解决以上干扰问题,实现框架系统高精度角速率伺服控制提出了一种基于扰动观测器和自适应反步的框架系统复合解耦控制方法。通过扰动观测器来估计框架系统中的扰动,并结合自适应反步法获得控制律,其间将扰动估计误差当作未知参数设计了其自适应律,对扰动的两次处理使得框架系统干扰估计更加精确,同时可以保证估计参数的收敛性和整个框架系统的稳定性。仿真和实验结果表明,采用此复合控制方法,DGMSCMG框架系统扰动估计误差不超过框架系统实际扰动的3%,实际框架角速率跟踪参考指令角速率的精度达到99.2%。此复合解耦控制方法可以满足DGMSCMG框架系统抗干扰能力强、高精度角速率伺服控制的要求。 展开更多
关键词 框架磁悬浮控制力矩陀螺 框架角速率伺服控制 谐波减速器 扰动观测器 自适应反步法
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