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公开(公告)号：CN119796528A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202411848123.0
申请日：2024-12-16
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明提供了基于磁悬浮轴承的卫星在轨辨识和前馈反馈联合控制方法，应用于卫星平台和载荷平台均为大惯量刚体的卫星中，该方法包括：根据旋转过程中载荷平台的第一运动参数、卫星平台的第二运动参数、位置矢量和载荷平台的质量，确定旋转过程对载荷平台的位置干扰力、姿态干扰力矩以及对卫星平台的干扰力矩；干扰力矩包括由载荷平台的质心和旋转轴不重合引入的第一干扰力矩、由载荷平台在旋转轴方向质量分布不均匀引入的第二干扰力矩以及由载荷平台在非旋转轴方向质量分布不均匀引入的第三干扰力矩；根据载荷平台的位置干扰力、姿态干扰力矩以及卫星平台的干扰力矩对卫星进行联合控制。本方案对旋转过程中的干扰项进行在轨辨识，为控制器设计前馈控制，提高卫星姿态控制精度和稳定度指标。
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公开(公告)号：CN113091729B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202110296125.3
申请日：2021-03-19
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种磁悬浮旋转扫描载荷舱的径向位姿估计方法和系统，所述方法利用以载荷舱为主的旋转体和以平台舱为主的非旋转体的两体动力学关系，以及磁悬浮旋转关节中的电涡流传感器所测量的两体之间的相对位姿信息和平台舱中的星敏感器和陀螺等所测量的平台舱高精度姿态信息，估计载荷舱转轴的指向及其质心的位置。本发明实现了载荷舱的实时高精度径向位姿估计，用于载荷舱姿态确定，提高了姿态测量冗余度，提升了卫星的可靠性，并估计出了旋转体质心的位移量，为后续载荷舱位姿解耦控制等提供依据。
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公开(公告)号：CN115655332A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211288203.6
申请日：2022-10-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01D18/00
Abstract: 本发明涉及一种基于速率陀螺的旋变谐波误差标定补偿系统，包括：伺服控制单元、误差评价单元、误差标定单元、误差补偿单元；伺服控制单元用于控制负载按指令角速度稳定旋转。误差评价单元给控制伺服控制单元发送指令角速度，对伺服控制器输出的旋变角速度进行频谱分析，将频谱分析得到的误差谐波次数N传送给误差标定单元、误差补偿单元，作为调节误差标定和误差补偿的依据。误差标定单元从速率陀螺测量角速度和旋变测量角速度之差中精准标定谐波次数为N的旋转变压器测角误差，得到误差正弦量和误差余弦量。误差补偿单元根据误差标定单元得到的误差正弦量和误差余弦量重构误差，并对旋转变压器输出原始角位置进行误差补偿。
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公开(公告)号：CN113031668B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202110193751.X
申请日：2021-02-20
Applicant: 北京控制工程研究所
Inventor： 罗睿智 , 张激扬 , 樊亚洪 , 武登云 , 张鹏波 , 王英广 , 王舒雁 , 齐明 , 杨磊 , 姚锐 , 李建普 , 顾正成 , 肖晓 , 张春艳 , 刘建 , 冯洪伟 , 赵严 , 杜金龙
IPC: G05D17/02
Abstract: 一种非对称旋转扫描载荷所致干扰力矩估计方法和系统，方法包括步骤如下：根据坐标转换计算得到载荷舱和磁悬浮关节转子所构成的旋转体在轨道坐标系内的转动惯量矩阵；计算得到旋转体在惯性坐标系内的角速度矢量；根据旋转体的转动惯量矩阵和角速度矢量计算得到载荷舱的角动量；根据欧拉方程建立旋转体的姿态动力学模型；将姿态动力学模型中的标称转速归类，得到因轨道角速度和旋转体角速度所导致的变惯量反作用力矩、陀螺力矩干扰模型；将卫星中旋转体的转动惯量和旋转体标称转速代入干扰模型，估计出旋转体所致的常值、一倍频和二倍频干扰力矩。本发明为磁悬浮旋转关节和卫星的控制、地面仿真和试验验证提供了施加干扰的依据。
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公开(公告)号：CN113514180A
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202110633474.X
申请日：2021-06-07
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及永磁陀螺电机轴承表面摩擦力矩的监测筛选控制系统和方法。系统中被测永磁陀螺通过测试工装安装在测试平台上；变压电源，根据启动电压指令，输出相应幅度的直流电压信号至永磁陀螺控制器；测控计算机，设置启动电压幅度，得到启动电压指令发送至变压电源；将预设的变压启动加速规律参数加载至永磁陀螺控制器中，采集永磁陀螺控制器上传的电机转速遥测数字量，通过该数字量，判断陀螺电机是否启动，若电机启动成功，则控制电机停转；设置不同的启动电压幅度执行多次电机启动，找到最小启动电压值，根据最小启动电压值计算得到摩擦力矩；永磁陀螺控制器，根据变压启动加速规律参数驱动被测永磁陀螺电机启动并稳定旋转。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114859948B
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202210343970.6
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Inventor： 罗睿智 , 张激扬 , 樊亚洪 , 武登云 , 张磊 , 陈志华 , 苏晏 , 李贵明 , 赵同爽 , 刘西全 , 王晗 , 于国庆 , 张鹏波 , 王英广 , 王舒雁 , 齐明 , 肖晓 , 顾正成 , 杜金龙 , 高岩 , 张春艳 , 刘建 , 郭腾飞 , 常江娟 , 郑翔
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 一种磁悬浮旋转扫描载荷的径向位姿解耦控制方法，属于航天控制技术领域。针对非理想旋转扫描转子(载荷舱)和卫星平台舱，本发明进行了卫星两体动力学建模，为了通过磁悬浮旋转关节向平台舱借力实现载荷舱高精度指向控制，并保障激光通讯点的定转子相对线位移为零，为磁悬浮旋转关节设计了位姿解耦控制律，通过动力学系统和姿态控制系统的联合仿真，验证了模型的有效性，为后续卫星高精度位姿控制的控制律设计和地面仿真验证提供模型参考。
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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：CN115389804A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210997702.6
申请日：2022-08-19
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明提供了一种空间导电环工况模拟与检测系统，包括在轨工况模拟模块、检测模块和控制模块；在轨工况模拟模块包括分别设置有第一导电环和第二导电环的第一导电环回路和第二导电环回路，两导电环回路上分别设置有恒流输出单元，在两导电环回路内分别形成稳定的闭环回路电流；第一导电环回路上设置有电势调节单元，在两导电环之间形成以一定频率进行变化的电势；检测模块采集两导电环回路的电流、电压检测信号并将采集的检测信号传输至控制模块；控制模块根据检测信号判断系统运行状态，对异常情况进行检测与处置。本发明可以真实地模拟空间导电环在轨大电流，可变电势差的工况，并能够对回路状态进行有效检测，实用性强。
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公开(公告)号：CN114740757A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210345667.X
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Inventor： 罗睿智 , 张激扬 , 樊亚洪 , 武登云 , 张磊 , 陈志华 , 苏晏 , 李贵明 , 赵同爽 , 刘西全 , 王晗 , 于国庆 , 张鹏波 , 王英广 , 王舒雁 , 齐明 , 姚锐 , 顾正成 , 肖晓 , 杜金龙 , 高岩 , 张春艳 , 刘建 , 郭腾飞 , 冯洪伟 , 常江娟 , 郑翔 , 杨磊
IPC: G05B17/02
Abstract: 一种磁悬浮非对称旋转扫描卫星的两体姿态仿真方法，属于航天技术领域。针对非理想旋转扫描转子(载荷舱)和卫星平台舱，本发明进行了两舱系统的姿态动力学建模，为了通过磁悬浮旋转关节向平台舱借力实现载荷舱高精度姿态控制，为磁悬浮旋转关节和平台舱分别设计了姿态控制律，通过动力学系统和姿态控制系统的联合仿真，验证了模型等的有效性，为后续卫星的高精度姿态控制的控制律设计和地面仿真验证提供了模型依据。
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