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公开(公告)号：CN118479065A
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202410647648.1
申请日：2024-05-23
Applicant: 北京控制工程研究所
Inventor： 罗睿智 , 樊亚洪 , 张激扬 , 惠胤豪 , 王晓伟 , 刘西全 , 王英广 , 张鹏波 , 杨磊 , 周刚 , 陈志华 , 王晗 , 王舒雁 , 高岩 , 张子玉 , 张春燕 , 杜金龙 , 赵同爽
IPC: B64G1/66
Abstract: 本发明涉及航天器技术领域，尤其涉及一种基于双级磁悬浮的超精、超稳、超静、超宽幅旋转平台。该旋转平台包括双级磁悬浮平台、机械转台和无线能量传输装置，双级磁悬浮平台为卫星载荷的工作平台，主要实现卫星载荷的超精、超稳、超静指向控制，通过双级磁悬浮平台中的音圈电机作动，带动卫星载荷实现角秒级的指向精调和微振动隔离，实现载荷的超精、超稳、超静指向。机械转台主要通过带动双级磁悬浮平台转动，进而带动卫星载荷旋转扫描实现超宽幅探测。通过无线能量传输装置为卫星载荷供电，并通过无线通讯进行卫星载荷与卫星平台的信息交换，从而实现相互之间无机械接触，满足载荷姿态超精、超稳、超静和超宽幅成像的需求。
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公开(公告)号：CN117207169A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202310794453.5
申请日：2023-06-30
Applicant: 北京控制工程研究所
Inventor： 罗睿智 , 张激扬 , 初晓昱 , 文闻 , 李晓辉 , 周元子 , 张强 , 刘维惠 , 张子玉 , 杜金龙 , 赵同爽 , 秦小迎 , 郑翔 , 常江娟 , 金跃 , 董晨阳 , 张春艳
Abstract: 本发明公开了一种基于碟簧非稳切换的可重复锁紧机构，包括支承壳体、芯轴、电机组件、螺杆、滑块、螺母滑块、锥形卷簧、碟簧和自锁机构；本发明还公开了一种上述可重复锁紧机构的工作方法，包括电机组件驱动芯轴转动；滑块运动至与上螺杆配合的第一驱动位置，芯轴通过滑块驱动上螺杆转动；上螺杆带动上螺母滑块进行上下运动，实现对自锁机构A的锁紧或解锁；上螺杆带动上螺母滑块继续向下运动，锥形卷簧产生扭转变形后，螺母滑块向下推动滑块，使滑块运动至与下螺杆配合的第二驱动位置，芯轴通过滑块驱动下螺杆转动。本发明能够进行选择性锁定，进一步能够提高柔性臂的刚度。
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公开(公告)号：CN114859948A
公开(公告)日：2022-08-05
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: G05D1/08
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：CN111828475A
公开(公告)日：2020-10-27
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：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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Patent Agency Ranking
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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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：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：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：CN119294068A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411334097.X
申请日：2024-09-24
Applicant: 北京控制工程研究所
Inventor： 罗睿智 , 张激扬 , 樊亚洪 , 王英广 , 赵同爽 , 张国琪 , 陈志华 , 张鹏波 , 刘西全 , 周刚 , 杨磊 , 田兴 , 徐勤超 , 姚锐 , 李贵明 , 赵江涛 , 王晗 , 吴金涛 , 展毅 , 王朋彦 , 张子玉 , 董晨阳 , 张清涛 , 张春艳 , 杜金龙 , 白晓波 , 许庚晨 , 马金芝 , 李雪峰 , 丁志南 , 郑向琳
IPC: G06F30/20 , G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种基于分布式磁悬浮飞轮轴向动量交换的定点吸振方法。其中，该方法包括：包括：建立包括转子沿轴向平动和绕轴向转动的磁悬浮转子动力学模型；根据磁悬浮转子动力学模型，确定磁悬浮飞轮群控制量模型；根据磁悬浮飞轮群控制量模型和星体动力学模型确定星体主动控制力和星体主动控制力矩；在星体主动控制力和星体主动控制力矩的约束下，确定磁悬浮飞轮群的力/力矩分配阵；根据磁悬浮飞轮群的力/力矩分配阵，确定各个飞轮的轴向振动力和力矩作用量；在磁悬浮转子动力学模型的基础上，根据各个飞轮的轴向振动力和力矩作用量，确定驱动电流以抑制振动。本发明的方案能够实现载荷精稳与超静性能。
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