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公开(公告)号:CN120057307A
公开(公告)日:2025-05-30
申请号:CN202510284769.9
申请日:2025-03-11
Applicant: 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明涉及磁浮增稳机构非接触分体式卫星相对位置姿态计算方法,属于航天技术领域;建立载荷舱位置姿态动力学方程;建立载荷舱与平台舱之间的相对动力学方程;用矩阵FL表示8个磁浮力;计算磁浮力在磁浮几何中心形成的合力FA;根据合力F质心的磁浮力A计算作用在DF载磁上荷;建立磁浮力舱 fLi的计算方程,获得磁浮力fLi与磁浮间隙δ0的关系式;建立载荷舱相对平台舱的相对位姿与磁浮间隙δ0的转换关系;获得载荷舱相对平台舱的相对位姿与磁浮力fLi的关系,即根据磁浮力fLi计算获得载荷舱相对平台舱的相对位姿;本发明解决了基于磁浮增稳机构的载荷舱跟随平台舱过程中相对位置和姿态计算问题,为非接触分体式卫星跟随控制以及振动抑制系统提供了理论模型。
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公开(公告)号:CN119871482A
公开(公告)日:2025-04-25
申请号:CN202510163780.X
申请日:2025-02-14
Applicant: 浙江大学 , 上海航天控制技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于形状记忆聚合物双稳态屈曲梁的宽幅可重复编程抓取机器人,该机器人包括基于形状记忆聚合物的双稳态屈曲梁结构、抓握手指、铰链模块、气动伸缩驱动器、气动径向驱动器、充气系统、加热系统等。双稳态屈曲梁结构具有两个稳态状态:释放状态和抓取状态。通过对气动伸缩驱动器充气与抽气,可以使双稳态屈曲梁结构实现两个稳态状态间的快速切换。通过对气动径向驱动器充气与抽气,气动径向驱动器发生弹性变形并主动调节两个稳态状态间的切换阈值,实现单/双稳态等稳态特性的连续可重复编程。通过加热系统对双稳态屈曲梁结构加热,可以主动调控形状记忆聚合物的弹性模量,实现峰值载荷、能垒等稳态特性的宽幅可重复编程。
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公开(公告)号:CN105956348B
公开(公告)日:2019-04-09
申请号:CN201610494135.7
申请日:2016-06-29
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种航天器动力学建模方法,用等效摆代替液体晃动的等效力学模型,将闭环拓扑结构等效为开环树形拓扑结构,在铰链关节定义坐标系,定义基本联系算子,表征柔性体的弹性位移,递推计算柔性体的力和速度,判断系统计算力学类型是前向动力学建模过程还是后向动力学建模过程,对应代入前向动力学建模过程或后向动力学建模过程,推导得出系统动力学方程。本发明不但达到了精确建模的要求,而且简化了设计过程,节省了大量的工作量,加快了航天器的研制周期,解决了大型柔性索网天线航天器高精确高效率动力学建模的问题,取得了用最简单的计算形式计算闭环形式航天器构形的柔性多体系统建模,节省了大量繁琐而困难的工作。
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公开(公告)号:CN106094528B
公开(公告)日:2019-02-22
申请号:CN201610549912.3
申请日:2016-07-13
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种空间柔性机械臂振动抑制算法,包含以下步骤:S1、在广义坐标系下,建立刚柔耦合机械臂系统的动力学模型;S2、对刚柔耦合机械臂系统的动力学模型中的广义变量进行分解,得到快变参数和慢变参数;S3、分别针对快变参数和慢变参数建立相应的子系统,并配置对应的控制律;S4、将快变子系统的控制律和慢变子系统的控制律进行复合,以定位刚柔耦合机械臂系统的位置并进行振动抑制。本发明通过建立刚柔耦合机械臂系统的动力学模型,并将动力学模型分解为不同尺度慢变和快变两个子系统,将平台的刚性姿态运动状态与挠性振动状态分开,分别设计控制器进行组合控制,有效解决了在轨操控柔性机械臂挠性振动控制问题。
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公开(公告)号:CN105956348A
公开(公告)日:2016-09-21
申请号:CN201610494135.7
申请日:2016-06-29
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5036
Abstract: 一种航天器动力学建模方法,用等效摆代替液体晃动的等效力学模型,将闭环拓扑结构等效为开环树形拓扑结构,在铰链关节定义坐标系,定义基本联系算子,表征柔性体的弹性位移,递推计算柔性体的力和速度,判断系统计算力学类型是前向动力学建模过程还是后向动力学建模过程,对应代入前向动力学建模过程或后向动力学建模过程,推导得出系统动力学方程。本发明不但达到了精确建模的要求,而且简化了设计过程,节省了大量的工作量,加快了航天器的研制周期,解决了大型柔性索网天线航天器高精确高效率动力学建模的问题,取得了用最简单的计算形式计算闭环形式航天器构形的柔性多体系统建模,节省了大量繁琐而困难的工作。
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公开(公告)号:CN107015567B
公开(公告)日:2020-07-10
申请号:CN201710464859.1
申请日:2017-06-19
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明提出一种超大尺度柔性航天器分散协同控制方法,用于实现超大尺度柔性航天器的高稳定度与振动抑制控制,该方法包含以下步骤:S1、将超大尺度柔性航天器控制系统分为航天器姿态控制子系统和挠性附件振动子系统,并分别针对航天器姿态控制子系统和挠性附件振动子系统设计相应的局部鲁棒控制器;S2、设计超大尺度柔性航天器系统整体性能的协调控制器。其优点是:根据超大尺度柔性航天器的动力学特性,采用分散协同的控制方法,通过分散稳定控制局部结构,利用协同控制器实现整体的高精度性能指标,实现姿态的高指向精度和稳定度以及挠性部件的形变控制精度,可广泛应用于大型挠性结构的高精度高稳定度指向控制。
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公开(公告)号:CN111026154A
公开(公告)日:2020-04-17
申请号:CN201911259037.5
申请日:2019-12-10
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种航天器编队防避撞六自由度协同控制方法,包含:S1,确定航天器主从式编队的六自由度运动的完整数学模型,并将相对位置的动力学模型转换为与航天器之间距离相关的动力学模型;S2确定航天器编队防避撞六自由度预设性能函数,并进行误差模型转换,并确定滑模变结构六自由度协同鲁棒控制律。本发明将滑模变结构控制技术、预设性能控制相结合,控制器设计利用预设性能函数的优势,兼顾了系统的暂态和稳态性能,满足了系统的防避撞要求;滑模变结构控制,保证系统在外扰作用下,具有一定的鲁棒干扰抑制性能;实现了考虑具有外界干扰和防避撞约束的航天器相对姿态和相对位置的六自由度高精度协同控制。
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公开(公告)号:CN109613822A
公开(公告)日:2019-04-12
申请号:CN201811420725.0
申请日:2018-11-27
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种在近地椭圆轨道运行的三维空间系绳系统在初始阶段展开的稳定控制方法,仅通过调节有限的系绳张力,不依赖其它推进器,将系绳释放至期望长度并抑制系绳的摆动。该方法包含以下步骤:S1、建立考虑系绳质量的二体空间系绳系统动力学模型;S2、在考虑干扰等不确定性、欠驱动、系绳摆动角与系绳张力存在约束的条件下,基于非线性模型预测控制(NMPC)算法,利用伪光谱算法将原非线性模型离散化,将预测控制中的开环最优问题转化为非线性规划问题进行求解。S3、根据非线性规划问题的求解确定下一控制周期的控制量以构成闭环控制。最终实现在近地椭圆轨道运行的三维空间系绳系统在初始阶段稳定释放展开。
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公开(公告)号:CN107270939A
公开(公告)日:2017-10-20
申请号:CN201710470581.9
申请日:2017-06-20
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种星敏感器相对安装标定方法,其包含以下步骤:S1、星敏感器连接至一星敏感器误差标定系统;S2、星敏感器三轴角度发生变化并带动星敏感器误差标定系统中的菲涅尔棱镜产生相同三维转角,星敏感器误差标定系统中的计量单元根据成像CCD采集得到的图像中像点的线位移变化量计算得到三维转角;S3、星敏感器误差标定系统中的计量单元将得到的三维转角引入安装误差补偿矩阵得到星敏感器的相对安装误差。其优点是:其利用光学自准直测角机理,将星敏感器三维转动的角度转化为光学像点移动线量,然后通过像点的移动量计算出物体转动三维角度的变化值,从而实现对星敏感器相对安装误差的标定。
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公开(公告)号:CN106249616A
公开(公告)日:2016-12-21
申请号:CN201610584652.3
申请日:2016-07-22
Applicant: 上海航天控制技术研究所
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开一种在轨服务机械臂动力学建模方法,该方法包含:定义机械臂系统的系统坐标系,以及矢量参数和速度参数;确定系统的广义偏速度,并得出该广义偏速度对应的广义惯性力和广义主动力;广义主动力和广义惯性力带入凯恩方程,得到机械臂系统中所有节臂的动力学方程;机械臂系统中所有节臂的动力学方程进行简化,合并成整个机械臂系统的动力学模型。本发明只需要获得广义主动力和广义惯性力,不需要考虑个物体之间的约束力,也不需要计算系统的动能和势能,所以该方法非常简便,克服了其它建模方法计算量大、物理意义不直观、建模复杂度高的缺点。
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