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公开(公告)号：CN111828475B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202010575764.9
申请日：2020-06-22
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明涉及一种径向磁轴承结构及包含该结构的多自由度磁悬浮机构，该结构包括上转子组件、下转子组件和定子组件，结构简单，加工便利，装配精度高。由上转子组件、下转子组件形成沿轴向方向的高强度的恒定均匀垂直主磁场；上转子组件和下转子组件的磁钢表面包覆一层导磁材料，可以在磁间隙中形成占比大的均匀平顶磁场，起到聚磁作用。定子组件为空心盘结构，其内置线圈在垂直的均匀磁场中径向成对使用形成力偶，使其在磁间隙内运动时输出力均匀，线性度高，实现径向磁轴承高刚度低扰动的指标要求。本发明解决了现有磁轴承磁力受磁间隙变化影响大，大承载力下功耗大的难题，实现输出磁力线性度好，刚度高，功耗低等优点，属于航天器姿控系统。
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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：CN113479352A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110571884.6
申请日：2021-05-25
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种空间航天器用消隙锁紧机构驱动控制方法及系统，通过调节消隙锁紧机构步进电机在正向锁紧模式和反向解锁模式下的驱动电流大小，使得在执行正向锁紧任务过程中，消隙锁紧机构的驱动力矩始终不大于反向解锁时的力矩，可有效避免机构运行时的卡死，已通过专项试验的试验结果验证了此方法的可行性。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113031668A
公开(公告)日：2021-06-25
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：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：CN110435932B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201910746524.8
申请日：2019-08-12
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/28
Abstract: 一种用于航天器的磁流体飞轮，避免了常规机械飞轮的摩擦阻尼和磨损的难题，提高了使用寿命和抗过载能力，属于航天器姿控系统。磁流体飞轮，包括导电流体环组件、磁钢组件和电极；结构简单、装配精度高，便于替换。其中，磁钢组件用于形成导电流体所用提供高强度的均匀垂直主磁场，两个电极引出磁流体飞轮的正、负极，通过给正负电极加电，使流体环内外壁形成电势差，电荷移动使导电流体受力旋转，导电流体环组件内的导电流体旋转可产生力矩与角动量，实现磁流体飞轮低扰超静的指标。
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公开(公告)号：CN107559371B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201710801996.X
申请日：2017-09-07
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于磁流变技术的半主动隔振器，将磁流变液用于控制力矩陀螺、飞轮及载荷整机结构振动控制，可以实现半主动控制，可通过改变磁场来改变磁流体的阻尼及刚度，满足发射段抗力学环境要求和在轨段的振动隔离与抑制需求，体积小、重量轻、可靠性高。
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公开(公告)号：CN108471266B
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201810238174.X
申请日：2018-03-22
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: H02P21/18
Abstract: 本发明涉及一种伺服电机的角速度指令及旋转角位置预处理系统，预处理系统设置跟踪微分滤波单元、整零分离指令转化单元和传送速率控制单元。本发明将对角速度进行积分得角位置，并对整数角位置和小数角位置分开计算。针对只提供指令角速度的伺服系统，相对传统角位置增量转换方法，可消除大角度角位置下，由于单精度运算造成的指令转换误差。提高了伺服系统控制稳定度。限制了旋转角位置检测周期T1为框架伺服闭环控制周期T2的整度倍；角速度遥测周期T3为角位置检测周期T1的整度倍，相对传统无约束方法，有效避免了遥测周期内角位置更新次数变化导致的遥测角速度波动，提高了遥测角度的稳定度。
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