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框架式动量交换装置角动量包络分析方法
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作者 王卫杰 汪洲 +1 位作者 庞维坤 杨洋 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第5期1591-1598,共8页
针对单框架控制力矩陀螺(SGCMG)、双框架动量轮(DGMW)、磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)等典型框架式动量交换装置构型角动量包络分析效率问题,提出一种基于框架等效的框架动量轮角动量包络分析方法。比较基于机械实体框架的SGCMG和DGMW与基... 针对单框架控制力矩陀螺(SGCMG)、双框架动量轮(DGMW)、磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)等典型框架式动量交换装置构型角动量包络分析效率问题,提出一种基于框架等效的框架动量轮角动量包络分析方法。比较基于机械实体框架的SGCMG和DGMW与基于磁悬浮微框架的MSCSG角动量交换原理的异同,研究设计SGCMG与MSCSG角动量径/轴向分量间的等效系数,利用双正交SGCMG实体框架构建MSCSG微框架等效模型,对比MSCSG与DGMW遍历法角动量表达式,分析所提方法在DGMW角动量分析的适用性。量化分析所提方法的误差,证明所提方法计算结果相较于传统遍历法角动量绝对误差和角动量方向误差均在千分之一以下。分析2种方法参数维度,证明所提方法的快速性。分别基于传统遍历法和所提方法对MSCSG和DGMW角动量包络进行仿真对比,证明了所提方法的有效性。所提方法在MSCSG群角动量包络分析中具有更广泛的应用。 展开更多
关键词 单框架控制力矩陀螺 双框架动量轮 磁悬浮控制敏感陀螺 角动量包络 误差分析
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双旋弹道修正引信的惯导外杆臂误差分析与补偿
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作者 王小康 申强 +2 位作者 王晗瑜 蒲文洋 严泽旭 《兵工学报》 北大核心 2025年第6期32-40,共9页
双旋弹道修正弹在有控飞行阶段会由于气动力的变化而表现出高动态特性,使安装于引信隔旋头部的捷联惯性导航系统测量数据存在外杆臂误差,对弹道参数测量产生影响,导致修正精度下降。针对这一问题,通过建模分析章动进动和弾轴摆动角速度... 双旋弹道修正弹在有控飞行阶段会由于气动力的变化而表现出高动态特性,使安装于引信隔旋头部的捷联惯性导航系统测量数据存在外杆臂误差,对弹道参数测量产生影响,导致修正精度下降。针对这一问题,通过建模分析章动进动和弾轴摆动角速度对于双旋弹道修正弹引信隔旋头部SINS测量数据的影响,揭示了二者之间的联系,提出一种基于陀螺仪测量数据的外杆臂效应误差补偿方法。仿真结果表明:对于某射程为30 km的双旋弹道修正弹,弹丸的高动态特性会导致约57 m的射程误差,经过误差补偿后可降低至不到10 m;实验结果表明:采取该补偿方法后,位置解算误差平均减少约55%。基于陀螺仪测量数据的外杆臂效应误差补偿方法能够有效减小双旋弹道修正弹的高动态惯导解算误差,显著提高弹药的精准打击能力。 展开更多
关键词 双旋弹道修正弹 高动态 捷联惯性导航系统 外杆臂误差 章动进动
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考虑搜索收益平衡的多无人机运动目标协同搜索方法
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作者 韦凌云 罗林 庄育锋 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第2期385-394,共10页
针对无人机集群协同搜索特定区域内多个运动目标问题,考虑无人机群的飞行约束、传感器的探测概率与虚警概率、云台扫摆拍照探测等特征,提出基于搜索收益平衡的多无人机协同搜索动目标方法.以无人机集群搜索的短期收益、长期收益和协调... 针对无人机集群协同搜索特定区域内多个运动目标问题,考虑无人机群的飞行约束、传感器的探测概率与虚警概率、云台扫摆拍照探测等特征,提出基于搜索收益平衡的多无人机协同搜索动目标方法.以无人机集群搜索的短期收益、长期收益和协调收益的平衡为核心,设计只涉及目标存在概率和环境不确定度,高效率动态更新的搜索信息图,建立了多无人机协同搜索数学规划模型,并基于滚动规划架构和路径剪枝策略进行模型求解.典型无人机集群协同搜索的数值算例验证了本文方法的有效性.数值仿真结果表明,本方法可以搜索到更多的目标且具有更少的误判次数,有效提升多无人机协同搜索效能.而且只采用目标存在概率和环境不确定度来构建搜索信息图,避免了繁琐的计算和参数设置,能高效更新环境信息,有效引导无人机捕获更多的目标,并在秒级的时间内做出每架无人机航迹决策. 展开更多
关键词 无人机 协同搜索 滚动规划 云台扫摆拍照
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悬臂式SGCMG的高速转子的径向振动特性研究 被引量:2
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作者 罗睿智 虎刚 王全武 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期200-204,共5页
悬臂式单框架控制力矩陀螺(SGCMG)的高速转子在运行过程中将会激发复杂的微幅高频振动,迄今对SGCMG的这种振动特性的认识既不准确也不完整。首先,在线性假设的基础上分析了径向振动的来源——静动不平衡量所产生的离心力和力偶以及预紧... 悬臂式单框架控制力矩陀螺(SGCMG)的高速转子在运行过程中将会激发复杂的微幅高频振动,迄今对SGCMG的这种振动特性的认识既不准确也不完整。首先,在线性假设的基础上分析了径向振动的来源——静动不平衡量所产生的离心力和力偶以及预紧轴承滚动面的几何误差产生的预紧力的波动;其次,在结构的基础上利用分析力学的方法得到了悬臂式高速转子的径向振动模型——相互耦合的二阶常微分方程组;最后,通过数值仿真和测试结果的对比验证了分析的合理性和模型的有效性。 展开更多
关键词 单框架控制力矩陀螺 高速转子 动力学建模 高频振动 single gimbal control MOMENT GYROSCOPE (SGCMG )
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惯导平台误差快速自标定方法研究 被引量:27
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作者 曹渊 张士峰 +1 位作者 杨华波 蔡洪 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1281-1287,共7页
针对惯导平台误差系数标定问题提出了一种平台连续旋转条件下的误差系数自主标定方法。建立了基于框架角动力学方程的平台连续翻滚模型,平台旋转时,系统的框架角和加速度计输出包含了陀螺仪、加速度计的全部误差。利用李导数及输出灵敏... 针对惯导平台误差系数标定问题提出了一种平台连续旋转条件下的误差系数自主标定方法。建立了基于框架角动力学方程的平台连续翻滚模型,平台旋转时,系统的框架角和加速度计输出包含了陀螺仪、加速度计的全部误差。利用李导数及输出灵敏度理论全面分析了连续翻滚路径下惯导系统的可观测性。提出了一种结合传统多位置试验的平台连续翻滚自标定方案。仿真结果表明该方案可以在较短的时间内完成平台系统误差系数的高精度标定。 展开更多
关键词 惯导平台 框架角 连续翻滚 自标定 可观测性
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用于三轴转台的卫星跟踪策略 被引量:8
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作者 王伟国 刘廷霞 +4 位作者 李岩 张文豹 李博 姜润强 徐涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期871-878,共8页
针对纬轴工作范围为±20°的三轴跟踪架结构不能跟踪半球空域内所有卫星的问题,本文研究了卫星跟踪原理,结合纬轴受限的三轴结构特点,推导出了三轴之间关系的公式,并由此仿真得出了STTA卫星跟踪策略算法。跟踪仰角70°以上... 针对纬轴工作范围为±20°的三轴跟踪架结构不能跟踪半球空域内所有卫星的问题,本文研究了卫星跟踪原理,结合纬轴受限的三轴结构特点,推导出了三轴之间关系的公式,并由此仿真得出了STTA卫星跟踪策略算法。跟踪仰角70°以上的卫星时,采用方位轴定位式水平式跟踪,这种跟踪方式既利用了水平式结构保精度跟踪天顶附近目标的优势,又克服了地平式结构有天顶跟踪盲区问题;跟踪仰角70°以下的卫星时,采用方位轴随动式水平式跟踪,这种跟踪方式使地平式跟踪方式和水平式跟踪方式有机地结合起来,实现优势互补,达到了更为理想的跟踪效果。该跟踪策略不仅解决了三轴转台纬轴工作范围受限问题,而且能够捕获跟踪半球空域内所有卫星,并保证卫星全程在保精度跟踪范围内。最后设计了实验,证明了该跟踪策略算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 三轴转台 卫星跟踪策略 水平式跟踪架 地平式跟踪架
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基于力矩输出能力最优的SGCMG操纵律设计 被引量:8
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作者 孙志远 金光 +2 位作者 徐开 张刘 杨秀彬 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期113-122,共10页
为使SGCMG系统在有效回避奇异的同时能够较精确地输出期望力矩,设计了一种基于力矩输出能力最优原理的SGCMG联合操纵律.根据期望力矩矢量及SGCMG力矩输出的几何关系,提出了新的系统奇异状态指标,给出使力矩输出能力最优的框架角速度;引... 为使SGCMG系统在有效回避奇异的同时能够较精确地输出期望力矩,设计了一种基于力矩输出能力最优原理的SGCMG联合操纵律.根据期望力矩矢量及SGCMG力矩输出的几何关系,提出了新的系统奇异状态指标,给出使力矩输出能力最优的框架角速度;引入优化指标,使得框架转速误差和输出力矩误差的混合二次型最小,保证在力矩输出能力达到最优的同时也使得输出力矩误差最小.采用奇异值分解理论证明了联合操纵律在奇异面处不存在框架锁定现象,能够有效地逃离奇异,同时分析了所设计操纵律的力矩输出误差.以金字塔构型SGCMG系统为例,对所设计的联合操纵律分别进行了恒定力矩仿真和卫星大角度机动仿真.仿真结果表明,联合操纵律能够顺利回避角动量奇异面,不存在奇异鲁棒操纵律存在的框架锁定现象,且输出力矩误差较非对角奇异鲁棒操纵律小,能够顺利完成航天器大角度机动任务. 展开更多
关键词 单框架控制力矩陀螺 奇异值分解 大角度机动 最优框架角 框架锁定现象
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视轴偏角对三轴光电跟踪系统跟踪过程的影响 被引量:19
8
作者 刘兴法 马佳光 +2 位作者 刘顺发 胡浩军 岑明 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期4-8,共5页
地平式、X-Y式光电跟踪系统存在空间跟踪盲区。三轴光电跟踪系统通过跟踪方式切换可以解决空间跟踪盲区问题,但视轴偏角使得脱靶量到轴转动量的转换不同于常规地平式跟踪系统,同时使系统具有不可见区域。分析和仿真表明:视轴偏角较小时... 地平式、X-Y式光电跟踪系统存在空间跟踪盲区。三轴光电跟踪系统通过跟踪方式切换可以解决空间跟踪盲区问题,但视轴偏角使得脱靶量到轴转动量的转换不同于常规地平式跟踪系统,同时使系统具有不可见区域。分析和仿真表明:视轴偏角较小时,脱靶量与轴驱动量的转换可用常规地平式跟踪系统中的方法近似,否则,需用不同的计算方法;在三轴跟踪系统退化成的地平式跟踪系统的天顶跟踪盲区外即可进行跟踪方式切换。 展开更多
关键词 光电跟踪系统 三轴跟踪架 视轴偏角 目标跟踪
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基于运动补偿的小型无人机云台控制器设计方法 被引量:14
9
作者 李湘清 孙秀霞 +1 位作者 彭建亮 周新立 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期376-379,共4页
云台安装的摄像机可用于基于视觉的小型无人机目标跟踪与定位。分析了无人机平移和旋转运动对目标在图像平面成像的影响,推导了机体角速度与云台姿态角速度转换矩阵,设计基于运动补偿的云台控制器将无人机速度和机体角速度引入云台控制... 云台安装的摄像机可用于基于视觉的小型无人机目标跟踪与定位。分析了无人机平移和旋转运动对目标在图像平面成像的影响,推导了机体角速度与云台姿态角速度转换矩阵,设计基于运动补偿的云台控制器将无人机速度和机体角速度引入云台控制器输入,补偿因无人机运动引起的摄像机视线改变,并利用目标在图像平面的位置偏差修正摄像机跟踪误差。仿真实验表明所设计的云台控制器可提高目标跟踪精度,减少云台抖动。 展开更多
关键词 运动补偿 云台控制器 无人机 摄像机
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基于磁悬浮动量轮微框架能力的卫星滚动—偏航姿态稳定控制研究 被引量:14
10
作者 刘虎 房建成 刘刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1063-1069,共7页
研究基于磁悬浮动量轮的微框架能力进行卫星的滚动-偏航姿态稳定控制问题。在考虑卫星轨道角速度的条件下,建立了磁悬浮动量轮转子和卫星姿态动力学方程,设计了一种不使用偏航姿态敏感器的卫星滚动-偏航姿态控制器。该控制器由内、外两... 研究基于磁悬浮动量轮的微框架能力进行卫星的滚动-偏航姿态稳定控制问题。在考虑卫星轨道角速度的条件下,建立了磁悬浮动量轮转子和卫星姿态动力学方程,设计了一种不使用偏航姿态敏感器的卫星滚动-偏航姿态控制器。该控制器由内、外两个控制回路组成,其中:外环控制回路根据滚动姿态敏感器输出的卫星姿态角信息产生转子外框角-内框角的参考值;内环控制回路控制转子外框角-内框角的稳定,并通过控制转子外框角-内框角跟随外环回路给定的参考值变化实现动量轮转子角动量方向的变化,与卫星进行角动量交换。对所设计的控制器进行了稳定性分析,通过仿真进一步验证了其有效性,在给定扰动和不使用偏航敏感器的条件下,偏航角的精度和稳定度分别优于0.08°和0.0001°/s。 展开更多
关键词 磁悬浮 动量轮 卫星 姿态稳定控制 微框架
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GEO星载激光通信终端二维转台伺服机构热设计 被引量:7
11
作者 刘百麟 刘绍然 +1 位作者 周佐新 于思源 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期268-273,共6页
星载激光通信终端二维转台伺服机构是一种高精度指向调节机构,工作时对温度场稳定性及均匀性有较高要求,空间热环境剧烈变化是诱导其温度波动的外因。为达到在轨温度场精稳控制,提出了一种GEO星载经纬仪式激光通信终端二维转台伺服... 星载激光通信终端二维转台伺服机构是一种高精度指向调节机构,工作时对温度场稳定性及均匀性有较高要求,空间热环境剧烈变化是诱导其温度波动的外因。为达到在轨温度场精稳控制,提出了一种GEO星载经纬仪式激光通信终端二维转台伺服机构温控方案,通过机电热一体化结构设计选材、主动跟踪控温、散热及隔热设计等技术途径,实现了空间大尺寸的高精密二维转台伺服机构温度场稳定性与均匀性的精稳控制,并经过热试验与热分析综合验证,结果表明:工作轨道全寿命期间,伺服机构核心部件温度稳定控制在22.3~34.6℃范围内,温度场均匀性可控制在4℃以内。 展开更多
关键词 激光通信终端 经纬仪式 二维转台伺服机构 热设计
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溜槽角度对混装布料过程的影响 被引量:15
12
作者 李海峰 罗志国 +1 位作者 张树才 邹宗树 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期681-684,共4页
分析了定点布料方式下溜槽角度对混装布料规律的影响.首先对混装布料方式进行了物理实验模拟,获得了不同溜槽角度下的料流轨迹、料堆结构等重要信息,分析了不同粒度的混装物料在下落过程中存在的偏析现象.其次利用离散单元法(DEM)数学... 分析了定点布料方式下溜槽角度对混装布料规律的影响.首先对混装布料方式进行了物理实验模拟,获得了不同溜槽角度下的料流轨迹、料堆结构等重要信息,分析了不同粒度的混装物料在下落过程中存在的偏析现象.其次利用离散单元法(DEM)数学模型对布料过程进行了模拟研究,并对模拟结果进行了详细分析.结果表明:模型结果与物理实验结果吻合较好.其中模型获得的料堆结构和径向空隙度分布的信息的结果可为现场调节煤气流分布提供一定的参考依据. 展开更多
关键词 万向布料器 混装布料 定点布料 溜槽角度 离散单元法
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月基光学天文望远镜反射镜转台的设计 被引量:10
13
作者 黄静 刘朝晖 +2 位作者 谢友金 李治国 王振宇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2173-2179,共7页
为了在月球上完成天文观测任务,对月基反射镜二维跟踪转台进行了热力学分析及结构设计。采用航天轻量化法设计反射镜的二维转动机构以减少载荷重量;采用外转子机构实现垂直轴系以大大提高系统沿发射方向的一阶模态。由于水平轴系跨度较... 为了在月球上完成天文观测任务,对月基反射镜二维跟踪转台进行了热力学分析及结构设计。采用航天轻量化法设计反射镜的二维转动机构以减少载荷重量;采用外转子机构实现垂直轴系以大大提高系统沿发射方向的一阶模态。由于水平轴系跨度较大,设计中采用了一端固定另一端游动的精密轴系,并通过合理设计深沟球轴承游隙有效解决了温度变化导致的转动机构卡死的问题,进一步提高了机构的可靠性。为了满足精度要求,系统采用蜗轮蜗杆+步进电机驱动方式,严格控制蜗轮蜗杆的加工及安装工艺。在控制中以光电开关为位置定位元件,使得转台的单轴指向精度优于60″。验证试验显示:系统发射方向的一阶谐振频率达到81Hz,它可在-25℃^+60℃温度下正常工作,其指向精度(方位及俯仰)≤60″。结果表明该转台具有精度高、力学性能好、可靠性高、重量轻等特点。 展开更多
关键词 月基天文望远镜 反射镜转台 轻量化设计 指向精度
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微框架效应磁悬浮飞轮转子轮缘优化设计 被引量:13
14
作者 汤继强 韩雪飞 刘强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1991-1998,共8页
基于由磁阻式锥形磁轴承和洛伦兹力磁轴承组成的五自由度微框架磁悬浮飞轮,对转子轮缘进行了优化设计。根据飞轮转子结构特性,提出以质量为优化目标,对轮缘质量、极转动惯量和一阶共振频率等进行理论分析和研究,确定了优化变量。应用优... 基于由磁阻式锥形磁轴承和洛伦兹力磁轴承组成的五自由度微框架磁悬浮飞轮,对转子轮缘进行了优化设计。根据飞轮转子结构特性,提出以质量为优化目标,对轮缘质量、极转动惯量和一阶共振频率等进行理论分析和研究,确定了优化变量。应用优化设计软件iSIGHT集成有限元分析软件ANSYS,采用序列二次规划算法,以一阶共振频率、极转动惯量、最大等效应力、极惯性矩与赤道惯性矩之比等作为约束条件并考虑轮辐根数对轮缘质量的影响,对轮缘进行了优化计算,得到了相关变量的最优化结果。结果表明,其他变量最优、轮辐根数为3时,轮缘具有最小质量为2.036kg,比初始质量2.226kg减小了8.54%。提出的优化方法提高了转子设计的合理性和效率,对飞轮系统整体优化设计具有重要意义。 展开更多
关键词 磁悬浮飞轮 五自由度 微框架 转子轮缘 优化设计
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多框架光电平台动力学建模及耦合分析 被引量:17
15
作者 鲍文亮 黄显林 卢鸿谦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期893-897,共5页
机载光电稳定跟踪平台常采用两轴四框架的结构形式以扩展跟踪范围.该结构的内外框架间由于机械连接产生耦合.为指导控制系统设计,利用坐标变换建立了系统的运动学方程,以欧拉动力学方程为基础建立了保证外框架随动精度情况下各转轴的动... 机载光电稳定跟踪平台常采用两轴四框架的结构形式以扩展跟踪范围.该结构的内外框架间由于机械连接产生耦合.为指导控制系统设计,利用坐标变换建立了系统的运动学方程,以欧拉动力学方程为基础建立了保证外框架随动精度情况下各转轴的动力学方程.通过运动学、转动惯量及惯性力矩的耦合分析阐述了此结构光电平台的特性.给出俯仰通道和方位通道的系统方框图.模型及分析结果为多框架光电平台的机械结构和控制系统设计提供了依据. 展开更多
关键词 两轴四框架 视轴稳定 光电平台 耦合
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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
16
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 双框架控制力矩陀螺 谐波传动 非线性跟踪——微分器 加速度反馈
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控制力矩陀螺框架系统的谐振抑制与精度控制 被引量:10
17
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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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
18
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 单框架控制力矩陀螺 敏感器 建模 仿真
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空间光电跟踪系统动量平衡设计与试验 被引量:7
19
作者 李治国 高立民 +2 位作者 张博妮 崔凯 王振宇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期62-68,共7页
研制了空间光电跟踪系统的输出力矩(角动量)和动量自补偿的平衡轮,用于降低光电跟踪系统运动对卫星平台姿态的影响。根据光电跟踪系统对目标捕获和跟踪成像的指标要求,针对其频繁启动、速度和加速度变化范围大、速度频繁过零等区别于卫... 研制了空间光电跟踪系统的输出力矩(角动量)和动量自补偿的平衡轮,用于降低光电跟踪系统运动对卫星平台姿态的影响。根据光电跟踪系统对目标捕获和跟踪成像的指标要求,针对其频繁启动、速度和加速度变化范围大、速度频繁过零等区别于卫星姿态控制用平衡轮的特点,基于角动量平衡原理设计了一种平衡轮。通过有限元法完成了平衡轮的模态分析和结构优化,建立了包含平衡轮的光电跟踪系统的机电动力学数学模型,利用Matlab/Simulink对光电跟踪系统的方位轴系进行了模型的仿真计算。为验证其可行性,研制了一套平衡轮原理样机,提出了基于单轴气浮平台的平衡轮性能测试方法,并完成了模拟方位轴系的残余角动量检测。仿真和试验结果显示,平衡轮的使用将光电跟踪系统对平台的残余角动量输出减小了96%,表明所设计的平衡轮结构和控制系统合理可行,能够满足空间应用的需求。 展开更多
关键词 卫星姿态 光电跟踪转台 动量平衡 平衡轮 气浮台
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偏距对改进X-Y双轴式光电跟踪系统跟踪性能的影响 被引量:7
20
作者 刘兴法 马佳光 +2 位作者 陈洪斌 岑明 王强 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1-5,26,共6页
天顶跟踪盲区是地平式光电跟踪系统的固有缺陷。X-Y双轴式光电跟踪系统(规则X-Y双轴式)可以解决过顶跟踪问题,但跟踪范围极为有限,把视轴沿X轴方向平移偏距D,形成一种改进的X-Y双轴式光电跟踪系统,即偏X-Y双轴式光电跟踪系统。偏X-Y双... 天顶跟踪盲区是地平式光电跟踪系统的固有缺陷。X-Y双轴式光电跟踪系统(规则X-Y双轴式)可以解决过顶跟踪问题,但跟踪范围极为有限,把视轴沿X轴方向平移偏距D,形成一种改进的X-Y双轴式光电跟踪系统,即偏X-Y双轴式光电跟踪系统。偏X-Y双轴式光电跟踪系统可以解决过顶跟踪问题,其跟踪范围与规则X-Y双轴式光电跟踪系统相比有很大提高。由D引入的跟踪误差可以忽略或修正,但具有更大的地平面跟踪盲区。 展开更多
关键词 X-Y双轴式跟踪架 过顶跟踪 跟踪性能 偏距
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