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公开(公告)号：CN111913469B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010700657.4
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明涉及一种航天器控制系统在轨稳定运行能力构建方法，可用于控制系统地面研制和在轨飞行全生命周期，其设计方法广泛适用于高中低轨道卫星和飞船、空间站、深空探测器等航天器，以提升航天器全生命周期的鲁棒性为目标，提出以数据保护能力、数据剔野能力、异常检测能力、软故障自恢复能力、硬故障自重构能力、欠配置运行能力共计“六个能力”为支撑的航天器控制系统在轨稳定运行能力构建方法，在控制系统方案设计和技术设计中遵照该方法可使航天器姿态及工作模式维持于稳定、连续状态。
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公开(公告)号：CN112100733A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010718004.9
申请日：2020-07-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/15 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明一种基于三超控制的主被一体挠性作动器挠性环节与作动单元一体化应力均衡方法，适用于天文观测、高分辨率对地观测等具有载荷超高精度、超高稳定度、超敏捷控制需求的领域。本发明针对具有多级协同控制的航天器，提出了一种膜簧、柔性铰与作动单元并联一体控制结构设计方法，具有振动隔离、扰振抑制和精确指向调节的功能，实现主被一体挠性作动器过发射主动段抗力学环境的分析与应力优化设计，提升作动器过发射主动段的可靠性，可应用于主动指向超静平台设计，用于实现载荷超高精度、超高稳定度、超敏捷“三超”控制性能。
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公开(公告)号：CN112027113A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010718079.7
申请日：2020-07-23
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种主动指向超静平台高带宽低噪声驱动控制方法，建立载荷控制的频域模型；载荷控制的频域模型中包含驱动电路的理论模型和驱动电路时间常数；通过对驱动电路进行扫频测试，获得驱动电路的实测频率特性曲线；根据载荷控制的频域模型中的驱动电路的理论模型，绘制理论模型的频率特性曲线，通过不断调整驱动电路时间常数，使得理论模型的频率特性曲线与驱动电路的实测频率特性曲线一致，得到此时对应的驱动电路时间常数，在作动器的音圈电机的控制器中设计超前校正函数G2，对驱动电路时延特性进行补偿，实现对音圈电机的高带宽低噪声控制，从而实现对主动指向超静平台高带宽低噪声控制，为航天器载荷的高精度控制提供保障。
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公开(公告)号：CN111781943A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010699423.2
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明一种航天器分布式载荷位姿三超控制方法，适用于对两个载荷间相对姿态具有超高精度、超高稳定度和超高敏捷度的大型卫星平台。与传统的PID控制算法不同，本发明结合滑模控制在滑模面上的鲁棒性特点和自适应控制能够在线估计参数的特点，提出了一种星体姿态-载荷相对姿态两级复合控制方法，其中载荷相对姿态控制器用于对载荷相对姿态的精细控制，本体姿态控制器用于实现姿态快速机动和抑制低频振动，实现对载荷相对姿态的超精超稳超敏捷(三超)控制。多级协同控制思路为：1)采用前馈+反馈控制器实现载荷相对姿态的高精度指向控制，并通过载荷惯量给出控制器参数设计方法；2)针对航天器本体设计考虑带宽约束的鲁棒自适应控制器，通过参数设计方法保证航天器本体控制器能有效与载荷控制器相匹配，实现两级复合控制。
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公开(公告)号：CN111638721A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010351875.1
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种航天器三超控制全链路扰动传递验证系统及验证方法，所设计的方法用于定量分析光学载荷“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制技术。首先设计物理试验系统，由星体(采用三轴气浮台模拟)、主动指向超静平台、重力卸载支架、景物模拟器、平行光管等部分组成；然后依据物理模型建立结构-控制-光学分析模型，并以此进行控制器设计；最后通过实验定量分析三超控制的全链路扰动传递特性，实现扰振对三超平台观测图像质量影响的定量分析评估。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111580532A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010351845.0
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种航天器多级系统的聚合分离三超控制方法，适用于天文观测、高分辨率对地观测等具有载荷超高精度确定需求的领域。针对具有“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制性能的航天器平台进行星体-载荷-快反镜三级姿态复合控制，从星体、载荷、快反镜三级系统逐级提高姿态控制精度，为光学载荷高质量成像提供高精度姿态控制。主要思路为：当航天器作快速机动任务时，载荷不进行姿态控制，通过对超静平台作动器设置较大控制参数实现聚合控制；当航天器做被动推扫观测任务时，对载荷进行姿态控制，通过对载荷控制器设置较小控制参数实现分离控制；当航天器做主动推扫观测任务时，通过对载荷控制器设置适中控制参数实现协调控制。
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公开(公告)号：CN111547275A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010351841.2
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24 , B64G1/10 , G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 一种航天器三超控制鲁棒自适应多级协同方法，适用于天文观测等对有效载荷姿态具有超高精度、超高稳定度和超高敏捷度的大型卫星平台。与传统的PID控制算法不同，本发明结合滑模控制在滑模面上的鲁棒性特点和自适应控制能够在线估计参数的特点，进行星体-主动指向超静平台两级复合控制。多级协同控制思路为：1)在载荷和航天器本体之间安装主动指向超静平台，根据航天器本体和载荷的质量特性设计主动指向超静平台的控制参数；2)结合滑模控制和自适应控制的思想，设计考虑带宽约束的星体鲁棒自适应控制器，使得星体控制器能够与主动指向超静平台相匹配，实现对载荷的三超控制。
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公开(公告)号：CN108871312B
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201810744597.9
申请日：2018-07-09
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种重力梯度仪及星敏感器的联合定姿方法，建立角加速度测量模型，并基于卫星动力学方程，在重力梯度仪采样周期的时间区间内，由重力梯度仪测量值确定角速度增量。由重力梯度仪测量的角加速度经过积分得到角速度，并进一步确定采样周期的时间区间内的姿态角增量，从而得到姿态角预测值。建立重力梯度仪(差模)和星敏感器定姿算法的状态预测公式。利用星敏感器的测量来修正卫星本体相对惯性系的姿态四元素，得到相应的姿态四元素、姿态角速度及加速度计漂移的滤波估计值。利用轨道计算，得到卫星本体相对惯性系目标四元素，以星体四元数与目标四元数之差作为控制器输入。
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公开(公告)号：CN108953487A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810886705.6
申请日：2018-08-06
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种一体式双向隔振器，包括中套筒、隔振弹簧、外套筒、第一金属橡胶环、第二金属橡胶环和底座；所述中套筒套在隔振弹簧上，所述中套筒套与隔振弹簧连接；所述中套筒的外表面设有凸缘，所述第一金属橡胶环紧贴中套筒的外表面和凸缘的一侧安装，所述第二金属橡胶环紧贴中套筒的外表面和凸缘的另一侧安装；将所述中套筒、隔振弹簧、第一金属橡胶环、第二金属橡胶环作为一个整体，外套筒套装在所述整体上，所述外套筒和底座连接；所述隔振弹簧和底座连接；所述第一金属橡胶环靠近外套筒的两个侧面与外套筒之间留有间隙；所述第二金属橡胶环靠近底座的侧面与底座之间留有间隙；所述第二金属橡胶环靠近外套筒的侧面与外套筒之间留有间隙。
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公开(公告)号：CN105300406B
公开(公告)日：2018-05-22
申请号：CN201510595879.3
申请日：2015-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明一种基于平衡方程等价性的陀螺故障诊断方法，公开了一种适用于航天器陀螺故障诊断方法，首先将具有冗余测量的5个陀螺以四个陀螺为一组合形成5个陀螺组，并在每一陀螺组中任意选择一组平衡方程计算其平衡方程系数及平衡方程误差；然后，针对每组陀螺根据其平衡方程系数计算得到与构型相关参量，并将该参量与设定的故障阈值的乘积作为故障判断依据值；最后，将每组陀螺的平衡方程误差与其计算故障判断依据值进行比较，根据所有陀螺组比较结果对故障陀螺进行定位。本发明基于陀螺组平衡方程之间的等价性结论，以算法最小计算量基础上实现了陀螺故障准确诊断效果，同时对故障判断阈值给出了明确的选取原则，具有很强的工程可操作和可实现性。
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