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公开(公告)号：CN109002047B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN201810589560.3
申请日：2018-06-08
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明一种航天器粗精分层快慢结合主被一体多级复合控制方法，星体‑载荷‑快反镜三级系统中分层控制思路为：1)快反镜三级控制，采用导星敏感器为测量元件，采用快反镜作动器为执行机构，采用PID控制器实现快反镜滚动‑俯仰轴超高精度指向控制。2)载荷二级控制：采用载荷星敏感器和测微陀螺以及FSM涡流为测量元件，采用主动指向超静平台(VIPPS)作动器为执行机构，采用PID控制器实现载荷高精度指向控制；3)星体一级控制：采用陀螺、载荷星敏感器以及VIPPS涡流为测量元件，采用动量轮为执行机构，采用PID控制器实现星体粗指向控制。
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公开(公告)号：CN110672121B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201910888174.9
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法及系统，步骤为：将高精度测力台固定在隔振地基上，将控制力矩陀螺固定在高精度测力台上，将控制力矩陀螺上位机的输出端与控制力矩陀螺的输入端连接，通过上位机实现对控制力矩陀螺不同转速的控制；将激光测振仪与隔振地基固定安装，调节激光测振仪的光轴，使光轴指向控制力矩陀螺低速框架的边缘。测力台的输出通过电荷放大器连接至数据采集器的输入端1；激光测振仪的输出连接至数据采集器的输入端2；数据采集器的输出端与数据采集上位机相连。
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公开(公告)号：CN111891401A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010600011.9
申请日：2020-06-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 基于零运动优化的CMG群回标称构型控制方法、系统及介质，属于航天器姿态控制技术领域，本发明方法包括：首先根据框架角偏差应用零运动计算框架角速度参考值；然后根据框架角偏差矢量长度的大小设置动态的回标称调整因子值使综合后的框架角速度在大框架角偏差时较大，而在小框架角偏差时取较小的数值。采用该方法很好地解决了卫星不影响正常控制的情况下CMG群框架角快速调整到标称位置的问题。本发明针对CMG群多冗余度情况，利用不同零空间向量组合以零运动方式实现CMG回标称高效性与快速性，解决了现有技术未解决的敏捷卫星控制力矩陀螺框架角快速回标称位置的问题。
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公开(公告)号：CN111781939A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010393990.5
申请日：2020-05-11
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于航天器三超相互制约与耦合的姿态控制方法及系统，包括：建立引入二级控制后的控制模型；对空间结构的载荷和星体分别建立有限元模型；分别建立载荷和星体的动力学方程，计算载荷和星体的模态集，并将载荷和星体的动力学方程变换至各自的模态空间；由载荷、星体的模态空间动力学方程和主动指向超静平台动力学方程，建立三超平台动力学方程；根据实际控制作用和被控量得到变换矩阵，对三超平台动力学方程进行输入输出变换，得到以物理坐标为输入、输出的状态空间方程；根据状态空间方程得到控制律，进而实现航天器的在轨姿态控制。本发明克服了现有三超平台控制分析、设计中三超平台建模研制流程不清晰、迭代设计计算量大的问题。
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公开(公告)号：CN111674570A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010351842.7
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法，适用于兼具有敏捷机动要求与高精度指向控制需求的航天器姿态控制领域。现有的控制力矩陀螺群安装倾角固定不变，难以充分利用控制力矩陀螺群角动量包络。针对此，设计一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法。在原有控制力矩陀螺群安装构型固定的基础上，引入安装倾角这一控制变量，提升了航天器敏捷机动能力；在原有的低速框架一个自由度避奇异的基础上增加安装倾角，构成两个自由度避奇异，实现低速框架快速脱离奇异。分析结果表明，安装倾角可变时，航天器敏捷机动的最大角速度由2.83(°/s)提升到3.2(°/s)，进一步提高航天器敏捷机动性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109871025B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201910148041.8
申请日：2019-02-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种变速控制力矩陀螺操纵律设计方法，适用于兼具有敏捷机动要求与高精度指向控制需求的航天器姿态控制领域。现有的控制力矩陀螺(CMGs)操纵律设计存在与卫星姿态机动信息脱节的问题，针对此，提供一种变速控制力矩陀螺(VSCMGs)改进的增益调度操纵律。通过分析变速控制力矩陀螺指令力矩与扰动力矩特点，设计了指令力矩分配方法和避奇异零运动方法。通过指令力矩分配函数，实现了敏捷机动时的大力矩输出与稳态控制时的精细力矩输出平滑切换。通过变速控制力矩陀螺零运动操纵律，实现了在满足VSCMGs框架角速度约束情况下的快速脱离奇异状态。
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公开(公告)号：CN111624877A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010350608.2
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，为实现光学载荷高质量成像，要求航天器控制系统实现对光学载荷的超高精度指向、超高稳定度控制、超敏捷控制的三超控制。在航天器本体与载荷之间安装具有变刚度变阻尼主动控制能力的主动指向超静平台，本发明通过建立超静平台-载荷动力学模型，并将其转换到超静平台的作动器空间；设计航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法；设计了六自由度全频段激振方法和试验装置，通过全物理试验检验了自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，实现对载荷的三超性能控制，实现光学载荷外部全频段扰动1-2个数量级的衰减，提高了光学载荷的控制精度、稳定度和扰动下的快速稳定性能。
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公开(公告)号：CN111605734A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN202010350522.X
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明一种航天器三超控制星时准确同步的滤波校时系统及方法，适用于航天器星体平台和载荷对高精度卫星时间同步需求领域。航天器星体控制器接收GPS秒脉冲校时，载荷控制器根据星体控制器发送的星时数据，采用软件方式进行校时。由于载荷控制器收到星体控制器的星时数据包的时间存在一定的不确定性以及载荷控制器的控制周期存在一定的不确定，造成载荷星时波动。针对此，设计一种航天器“三超”控制星时准确同步的滤波校时方法。通过星体控制器直接给载荷控制器星时赋值和载荷实时滤波校时相结合的方式，实现了航天器星体平台和载荷之间的星时准确同步。
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公开(公告)号：CN111536983A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010393984.X
申请日：2020-05-11
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种航天器三超控制宽频多源多级的协同定姿方法及系统，解决航天器指向控制过程中测量敏感器难以给出大范围机动情况下的相对姿态测量问题，适用于空间视线指向控制领域。在相对轨道运动方程基础上，利用滤波估计获得追踪航天器和目标航天器的相对位置矢量、速度矢量。采用双矢量定姿方法建立目标指向姿态，并进一步通过滤波估计获得追踪航天器指向目标航天器的视线角速度信息，为航天器姿态指向控制系统提供准确的相对姿态和视线角速度信息。
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公开(公告)号：CN108820255B
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201810634461.2
申请日：2018-06-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明提供了一种动目标跟瞄的三超控制全物理验证系统及方法。该系统包括星体姿控模拟系统、主动指向超静平台控制模拟系统、载荷模拟器、动目标模拟组件、光学补偿快反镜控制模拟系统和验证计算单元。星体姿控模拟系统模拟星体姿态；主动指向超静平台控制模拟系统，模拟主动指向超静平台；载荷模拟器，模拟载荷；光学补偿快反镜控制模拟系统产生激光光束，将反射后的激光光束偏转轴进行角度放大后传输至动目标模拟组件靶面上，形成光斑，通过调整光束的偏转角度，控制光斑持续跟踪动目标模拟组件靶面中心点；验证计算单元计算由三级姿态控制确定的动目标方位角，将其与动目标实际方位角作差，得到三级姿态控制确定的目标方位误差。
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