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公开(公告)号:CN113879566B
公开(公告)日:2023-08-01
申请号:CN202111216940.0
申请日:2021-10-19
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/28
Abstract: 一种控制力矩陀螺框架系统高频扰动的自适应补偿方法,适用于频率固定或具有频率漂移特性的高频力矩干扰的自适应补偿应用。本专利提供了一种控制力矩陀螺框架系统高频扰动的自适应前馈补偿方法,可实现在框架响应带宽低于转子频率的情况下,将转子动不平衡扰动频率幅值衰减至10%以下。从而极大程度地削弱了目前框架转速中最大的扰动因素即转子动不平衡扰动。实现将框架转速稳定度提升一倍,进而将控制力矩陀螺的输出力矩的稳定度也提升了一倍。
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公开(公告)号:CN113212802B
公开(公告)日:2023-02-03
申请号:CN202110350476.8
申请日:2021-03-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种半陀螺式微型控制力矩陀螺,包括:框架转子组件和框架驱动组件,框架转子组件包括:旋转质量本体、第一角接触球轴承、第二角接触球轴承、第一轴承压盖、第二轴承压盖、预紧螺钉、框架、高速电机转子和高速电机定子,框架驱动组件包括:机座、第一低速主轴、第三角接触球轴承、第四角接触球轴承、外锁紧螺母、内锁紧螺母、低速电机定子、低速电机转子、导电环调整环、导电环、旋变转子、旋变定子、第二低速主轴、后盖。本发明的控制力矩陀螺具备轻质量、小体积、低功耗、快速装配的特点,满足100千克及以下级微纳卫星姿态控制需求。使微纳卫星具备高精度对地观测,发现和连续跟踪目标,对空间目标的监视,卫星在轨重构的能力。本发明的控制力矩陀螺可构建组合体,实现卫星快速集成。
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公开(公告)号:CN113028973B
公开(公告)日:2022-12-13
申请号:CN202110220748.2
申请日:2021-02-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01B7/16
Abstract: 一种密封空间轴孔微变形测量方法及系统,系统包括:真空泵、形变测量系统、安装基座、固支装置、探头支架、传感器探头和形变传感器。通过被测件固支方式的设计来模拟其在轨使用真实的连接方式;通过对控制力矩陀螺飞轮转子和安装基座之间所形成的密闭腔体内部进行抽气降压;通过设置在密闭腔体内部的传感器探头,直接对装配孔内壁变形进行测量;此外,本发明还利用抽真空前后的形变量及抽真空过程中形变量最大值,对测量数据的有效性性进行判断,选取不存在测量误差的测量电压确定形变量测量结果,测试结果更加真实可靠。
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公开(公告)号:CN110018634B
公开(公告)日:2021-11-16
申请号:CN201910351813.8
申请日:2019-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B11/42
Abstract: 一种提升控制力矩陀螺带宽的自适应框架控制系统及方法,系统包括自适应双环PI控制器、转速观测器与轴承老化程度判断模块;自适应双环PI控制器用于控制力矩陀螺的低速框架电机控制,该自适应双环PI控制器建立在传统电流环与转速环双环PI控制器基础之上,其中电流环与转速环PI控制器中的增益参数均具备自适应调整功能;转速观测器用于观测控制力矩陀螺低速框架电机的转速的相对实际转速相较于相对指令转速的差距,并将此差距转换为自适应控制的判据;轴承老化程度判断模块用于判断轴承在长时间运行后,摩擦阻力矩与轴承初始状况下摩擦阻力矩的变化情况,自适应双环PI控制器的增益参数将根据上述摩擦阻力矩变化情况进行增益参数自适应调整。
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公开(公告)号:CN113220011A
公开(公告)日:2021-08-06
申请号:CN202110335242.6
申请日:2021-03-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种微型CMG组合体模块及组合体模块控制系统,CMG组合体模块包括N个依次拼装的CMG组合体,属于同一个CMG组合体中的两个控制力矩陀螺的框架轴Z指向相同;两相邻CMG组合体中的控制力矩陀螺框架轴指向正交;且相邻CMG组合体中的控制力矩陀螺构成的平面互相平行。组合体模块控制系统包括:飞轮电机控制模块、框架电机控制模块和控制单元;每个CMG组合体均设置有对应的飞轮电机控制模块、框架电机控制模块和控制单元。本发明针对微纳卫星快速设计,快速集成的需求,通过机电一体化设计,单模块可实现微纳卫星单轴姿态机动,通过双模块组合可实现整星三轴机动。
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公开(公告)号:CN113212802A
公开(公告)日:2021-08-06
申请号:CN202110350476.8
申请日:2021-03-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种半陀螺式微型控制力矩陀螺,包括:框架转子组件和框架驱动组件,框架转子组件包括:旋转质量本体、第一角接触球轴承、第二角接触球轴承、第一轴承压盖、第二轴承压盖、预紧螺钉、框架、高速电机转子和高速电机定子,框架驱动组件包括:机座、第一低速主轴、第三角接触球轴承、第四角接触球轴承、外锁紧螺母、内锁紧螺母、低速电机定子、低速电机转子、导电环调整环、导电环、旋变转子、旋变定子、第二低速主轴、后盖。本发明的控制力矩陀螺具备轻质量、小体积、低功耗、快速装配的特点,满足100千克及以下级微纳卫星姿态控制需求。使微纳卫星具备高精度对地观测,发现和连续跟踪目标,对空间目标的监视,卫星在轨重构的能力。本发明的控制力矩陀螺可构建组合体,实现卫星快速集成。
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公开(公告)号:CN113029194A
公开(公告)日:2021-06-25
申请号:CN202110219868.0
申请日:2021-02-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种CMG组合体测试方法、性能评价方法及测试系统,包括:在转台上固定安装一套CMG组合体,驱动CMG组合体中CMG的框架同步转动,输出合成力矩,使转台相对测试台基座转动;采集转动过程中转台的角加速度和每个CMG的输出量并确定CMG组合体的输出力矩误差。在转台上固定力矩输出组和被测试组,驱动力矩输出组中CMG的框架轴以相反的方向且相同的转速由起始位置转动至终止位置;采集被测试组中两个CMG的框架电机电流、框架轴Z的转角变化量,并根据被测试组的输出力矩误差评价被测试组CMG的性能指标。本发明能够模拟微型CMG组合体在轨工作的实际力学工况,对产品的性能、极限能力进行直接测试。
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公开(公告)号:CN111879400A
公开(公告)日:2020-11-03
申请号:CN202010628832.3
申请日:2020-07-01
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01H17/00
Abstract: 本发明涉及一种航天器机电产品的组件模态参数测量系统及方法,组件为陀螺的高速转子、控制力矩陀螺的高速转子或飞轮的转子,模态参数包括频率、振型和阻尼,属于小质量机械零组件模态测量技术领域。采用MEMS加速度计进行小质量组件如陀螺高速转子的模态测量,降低传感器重量对被测转子质量分布的影响,提高转子模态测量精度。使用示波器代替传统加速度计的前置器和分析软件,利用简单运算实现获得模态频率、模态振型和模态阻尼,大大降低了模态测量成本。可应用于控制力矩陀螺、飞轮、二浮陀螺、三浮陀螺等产品的转子等组件模态参数的精确测量。本发明亦可应用于高速电机转子的模态测量,市场前景广阔。
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公开(公告)号:CN107539498B
公开(公告)日:2019-10-22
申请号:CN201710627171.0
申请日:2017-07-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种模块化微型控制力矩陀螺总体结构,包括框架转子组件、框架驱动组件和连接定位环;其中,框架驱动组件由旋转壳、固定轴、内加载环、外加载环、旋转壳锁紧螺母、固定轴锁紧螺母、轴承和框架电机组成,框架电机的外壳安装在固定轴内;框架转子组件与框架驱动组件通过连接定位环定位,保证转子的质心精确处于框架驱动组件的旋转中心;框架驱动组件的旋转壳、框架转子组件与连接定位环通过螺钉连接;框架驱动组件的框架电机输出轴与框架转子系统的框架连接,并通过连接顶丝固定。本发明能够实现快速制造、快速装配与快速测试,还能够有效减小控制力矩陀螺的重量与外形尺寸,而且可保证框架转子组件的质心精确处于框架驱动组件的旋转中心。
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公开(公告)号:CN106093456A
公开(公告)日:2016-11-09
申请号:CN201610402603.3
申请日:2016-06-08
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01P3/48
CPC classification number: G01P3/48
Abstract: 本发明一种高速电机的高精度高鲁棒转速检测系统,包括硬预处理模块、软预处理模块和测速模块;硬预处理模块对霍尔信号在传输途径中产生的霍尔高频噪声进行去除,并对去噪后的霍尔信号进行边沿陡化后送至软预处理模块;软预处理模块消除输入进来的霍尔信号的高频大功率野值,得到处理后的霍尔信号;测速模块根据处理后的霍尔信号进行测速运算,得到转子转速。本发明实现了高速电机快速、高精度、高可靠的速度检测,非常适合应用于航天用高速电机的速度检测。
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