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公开(公告)号：CN109002047A
公开(公告)日：2018-12-14
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：CN108599524A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810462080.0
申请日：2018-05-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: H02K41/035
Abstract: 一种大行程高精度智能挠性作动器，包括：柔性铰链限位筒(1)、柔性铰链(2)、支杆(3)、位移传感器被测面(4)、位移传感器(5)、限位块(6)、顶盖(7)、膜簧组合层(8)、动子安装盖(9)、音圈电机(10)、外筒(11)、底盖(12)，其中音圈电机(10)包括音圈电机动子(13)和音圈电机定子(14)。安装完成后，通过采用大量程高精度电涡流位移传感器(5)的测量反馈和大行程快响应音圈电机(10)的控制输出，实现智能挠性作动器的振动隔离、扰振抑制和精确指向调节。本发明的智能挠性作动器结构简单，行程大，精度高，可广泛的应用于航天器超高精度、超高稳定度、超敏捷控制领域。
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公开(公告)号：CN119245976A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411374399.X
申请日：2024-09-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01M5/00
Abstract: 本发明提供了一种挠性作动器刚度自主标定方法。方法包括：基于构建得到的挠性作动器运动学模型对每个挠性作动器的输出力进行调整，以使输出力呈正弦波形式；分别判断当前时刻挠性作动器的输出力是否大于预设标定阈值；若是，则基于作动器柔度标定公式对挠性作动器进行标定，得到挠性作动器的柔度标定值；若否，则将下一时刻作为当前时刻返回执行挠性作动器的输出力判定步骤；判断当前时刻的柔度标定值和上一时刻的柔度标定值的差值是否大于标定结束阈值，若是，则返回执行柔度标定值的判断步骤；若否，则基于当前时刻的柔度标定值以对挠性作动器的刚度进行标定。本方案，能够实现航天器在轨运行期间挠性作动器刚度特性参数的自主标定。
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公开(公告)号：CN119232238A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411374362.7
申请日：2024-09-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: H04B7/185 , H04N23/661
Abstract: 本发明提供了一种利用线阵相机推扫成像的空间目标跟踪方法及装置。方法包括：根据卫星和空间目标在惯性系中的位置矢量和速度矢量，计算中心交汇时刻卫星指向空间目标的速度矢量和位置矢量；基于卫星指向空间目标的位置矢量，得到中心交汇时刻卫星指向空间目标的姿态角；根据卫星指向空间目标的位置矢量和相对速度矢量，得到卫星推扫的姿态角和欧拉轴；基于卫星指向空间目标的姿态角、卫星推扫的姿态角和欧拉轴，得到当前时刻下空间目标的惯性四元数和惯性角速度；根据空间目标的惯性四元数和惯性角速度，计算当前时刻卫星的姿态控制力矩，以驱动卫星对空间目标进行实时跟踪。本方案，能够实现对空间目标的高分辨率成像。
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公开(公告)号：CN111781943B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202010699423.2
申请日：2020-07-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111638721B
公开(公告)日：2023-08-11
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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公开(公告)号：CN111625010B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202010350592.5
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于组合滤波的航天器三超近零误差跟踪控制方法，适用于目标跟踪且具有载荷超高精度确定需求的领域。与传统的航天器星体平台单级姿态控制不同，本发明针对具有“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提出了基于组合滤波的星体‑载荷‑快反镜三级姿态协同控制方法，利用深度学习提高对目标的位姿解算，并从星体、载荷、快反镜三级系统逐级提高姿态控制精度，为光学载荷快速跟踪和高质量成像提供高精度姿态控制。本发明方法主要思路为：建立三级协同控制系统动力学模型；基于深度学习的目标航天器特征部位位姿解算；设计多级系统融合滤波器；设计三级协同控制系统控制器，包括带宽设计。
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公开(公告)号：CN111580532B
公开(公告)日：2023-04-14
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：CN115892513A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211321284.5
申请日：2022-10-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种主动指向超静平台位移敏感器配置与故障诊断方法，适用于一类敏感器可进行冗余配置的并联机构。首先，提出高可靠性的敏感器配置方法，在作动器外配置位移敏感器；然后，针对不同主动指向超静平台构型，给出维持工作的最小敏感器组合和降配置控制方法；最后，针对不同位移敏感器组合，设计分层次故障诊断方法，实现同样条件下尽可能延长主动指向超静平台的寿命。
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公开(公告)号：CN110647158B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN201910889118.7
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种考虑时延特性的航天器敏捷机动控制误差补偿方法，属于航天器姿态控制领域。首先，进行航天器的执行机构输出时延、敏感器测量时延等参数的辨识。其次，设计航天器目标姿态超前力矩补偿方法，弥补控制系统的时延特性引起的航天器姿态波动。在此基础上，通过航天器姿态控制闭环仿真，验证时延特性补偿方法，降低航天器快速机动过程的中的姿态波动，实现航天器快速机动与快速稳定。仿真结果验证了所设计的方法的正确性和先进性。
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