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公开(公告)号：CN108267958A
公开(公告)日：2018-07-10
申请号：CN201810073927.6
申请日：2018-01-25
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于模态结构分解的H∞范数指标的控制器参数优化方法、系统和介质，本发明针对含挠性和液体晃动等谐振模态的航天器姿态动力学的PID+结构滤波器控制器，提出了一种基于模态结构分解的H∞范数优化指标。包括以下步骤：(1)根据系统状态方程提取出被控系统的传递函数；(2)将系统传递函数分解为刚体模态和谐振模态相加的形式；(3)设计常值形式的谐振模态加权函数；(4)设计与误差量和控制量相关联的权函数；(5)将闭环系统写成H∞控制器求解的标准形式；(6)调用基因遗传算法对标准形式的H∞范数进行最小化，并求出最小值对应的PID+结构滤波器参数，采用本发明可以大大降低含航天器的姿态控制参数设计对人工经验的依赖。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105094140B
公开(公告)日：2017-12-19
申请号：CN201510521040.5
申请日：2015-08-21
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于基因遗传算法的结构滤波器参数优化方法，本发明针对含挠性和液体晃动的航天器目前普遍采用的PID+结构滤波器姿态控制方式，提出了一种滤波器参数的优化方法。包括以下步骤：(1)根据系统状态方程得到其可控可观的最小实现，并依据系统的输入‑输出形式提取出被控系统的传递函数；(2)设计系统优化指标的具体形式为线性相位稳定裕度、增益稳定裕度和非线性稳定裕度的加权组合形式；(3)选择满足稳定性要求的初值，增大优化算法的成功概率；(4)采用基因遗传算法进行滤波器参数的优化。
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公开(公告)号：CN108279695B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201810072869.5
申请日：2018-01-25
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种航天器干扰力矩的快速在轨闭环辨识方法、系统和介质，本发明针对含挠性振动和液体晃动的航天器在变轨时主发动机点火期间的姿态控制问题，提出了一种变轨干扰力矩的快速闭环辨识方法。包括以下步骤：(1)由陀螺测量的角速度积分得到姿态角，并由控制器计算得到所需控制量；(2)根据姿态角输入和计算的控制量，输入干扰估计方程，得到干扰力矩的初步估计值；(3)将干扰力矩的初步估计值进一步输入到滤波器，过滤掉低频的挠性和液体晃动信息，得到最终的干扰估计值。利用该方法，可以在存在挠性振动和液体晃动时，对干扰力矩进行快速准确辨识。该干扰辨识结果可以直接前馈给积分项，从而可以减少主发动机开机时引起的姿态超调。
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公开(公告)号：CN108279695A
公开(公告)日：2018-07-13
申请号：CN201810072869.5
申请日：2018-01-25
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种航天器干扰力矩的快速在轨闭环辨识方法、系统和介质，本发明针对含挠性振动和液体晃动的航天器在变轨时主发动机点火期间的姿态控制问题，提出了一种变轨干扰力矩的快速闭环辨识方法。包括以下步骤：(1)由陀螺测量的角速度积分得到姿态角，并由控制器计算得到所需控制量；(2)根据姿态角输入和计算的控制量，输入干扰估计方程，得到干扰力矩的初步估计值；(3)将干扰力矩的初步估计值进一步输入到滤波器，过滤掉低频的挠性和液体晃动信息，得到最终的干扰估计值。利用该方法，可以在存在挠性振动和液体晃动时，对干扰力矩进行快速准确辨识。该干扰辨识结果可以直接前馈给积分项，从而可以减少主发动机开机时引起的姿态超调。
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公开(公告)号：CN117850480A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311864889.3
申请日：2023-12-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D3/12
Abstract: 本发明公开了一种航天器任意姿态帆板高精度对日指向控制算法，包括：获取地心赤道J2000.系中太阳的位置和速度；获取地心赤道J2000.系中月球的位置和速度；根据地心赤道J2000.系中太阳的位置和速度以及月球的位置和速度得到月心J2000.系中太阳相对月球的位置和速度；根据月心J2000.系中太阳相对月球的位置和速度得到本体系中太阳相对航天器的相对位置和速度；根据本体系中太阳相对航天器的相对位置和速度得到太阳方向在帆板转轴垂直平面的投影角Θ和角速度#imgabs0#根据Θ和#imgabs1#得到用于控制帆板对日指向的指令转速。本发明有利于提高计算效率，提高控制精度，可推广至地球轨道以及深空探测任务。
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公开(公告)号：CN105094140A
公开(公告)日：2015-11-25
申请号：CN201510521040.5
申请日：2015-08-21
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于基因遗传算法的结构滤波器参数优化方法，本发明针对含挠性和液体晃动的航天器目前普遍采用的PID+结构滤波器姿态控制方式，提出了一种滤波器参数的优化方法。包括以下步骤：(1)根据系统状态方程得到其可控可观的最小实现，并依据系统的输入-输出形式提取出被控系统的传递函数；(2)设计系统优化指标的具体形式为线性相位稳定裕度、增益稳定裕度和非线性稳定裕度的加权组合形式；(3)选择满足稳定性要求的初值，增大优化算法的成功概率；(4)采用基因遗传算法进行滤波器参数的优化。
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