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公开(公告)号：CN110887448B
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN201911192971.X
申请日：2019-11-28
申请人： 上海航天控制技术研究所
摘要： 本发明公开了一种基于光纤应变测量的梁结构形态重构方法，该方法包括以下步骤：步骤1：获取圆形截面梁末端截面扭转角；并沿圆形截面梁轴线方向设置多个测量点以获取沿梁轴线方向的表面应变；步骤2：计算测量点处对应的梁截面扭转角，结合测量点处所获取的表面应变，进行应变分解，得到梁结构绕垂直于轴向的两个正交方向上弯曲变形产生的表面应变；步骤3：根据得到的正交应变信息，采用Ko位移理论分别计算梁在两个正交方向上的弯曲变形挠度，完成三维形态重构。该方法相比于其他的空间三维曲线重构方法，考虑了扭转变形的影响，在小变形情况下具有计算速度快、精度高的优点。
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公开(公告)号：CN112613115A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011347349.4
申请日：2020-11-26
申请人： 上海航天控制技术研究所
IPC分类号： G06F30/15 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种含摩擦边界的柔性航天器动力学建模方法，包括：构建含摩擦边界的柔性航天器能量泛函；模拟所述柔性航天器中的柔性结构的一般边界条件，并构造所述柔性航天器中的柔性结构的位移容许函数；根据所述含摩擦边界的柔性航天器能量泛函以及所述位移容许函数，求解所述柔性航天器的全局解析模态函数；根据所述柔性航天器的模态函数得到所述柔性航天器的低维解析刚柔耦合动力学模型并进行动力学特性分析。本发明解决了传统方法中未考虑边界间隙摩擦对航天器固有特性影响的缺陷的问题；方法适用性强，可应用于一般边界条件，并可以便利处理具有复杂形状柔性体的航天器；获得了低维解析动力学模型，便于控制律的设计。
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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
申请人： 上海航天控制技术研究所
IPC分类号： G05D1/08
摘要： 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
申请人： 上海航天控制技术研究所
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 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
申请人： 上海航天控制技术研究所
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 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：CN105953906B
公开(公告)日：2018-08-10
申请号：CN201610261074.X
申请日：2016-04-25
申请人： 上海航天控制技术研究所
摘要： 本发明公开了一种超大型柔性结构全信息测量系统，包含：控制器及分别与控制器连接的接触式测量子系统和非接触式测量子系统；接触式测量子系统包含一应变信息处理单元及分别与应变信息处理单元连接的若干个应变传感器，若干个应变传感器分布在超大型柔性结构上；非接触式测量子系统包含一振动信息处理单元及分别与振动信息处理单元连接的远场振动信息测量单元及中近场振动信息测量单元；应变信息处理单元及振动信息处理单元分别与控制器连接。本发明还公开了一种超大型柔性结构全信息测量方法。本发明通过非接触式和接触式全信息测量信息融合手段，实时修正理论模态函数，可以极大提高模态坐标的测量准确度，保证航天器的姿态轨道控制效果。
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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
申请人： 上海航天控制技术研究所
IPC分类号： G01C25/00
CPC分类号： G01C25/00
摘要： 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：CN117892421A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311738867.2
申请日：2023-12-18
申请人： 上海航天控制技术研究所
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/28 , G06F111/04 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种热荷载下含粘滞‑滑移铰链的航天器耦合动力学建模方法，包含以下步骤：S1、构建含粘滞‑滑移铰链的柔性航天器中桁架天线的等效板动力学模型及含温变的粘滞‑滑移铰链摩擦力解析表达式；S2、分布化描述粘滞‑滑移铰链产生的摩擦集中力；S3、构建摩擦力作用的耦合振动能量表达式及航天器拉格朗日函数；S4、求解航天器的全局模态函数，并建立航天器刚‑柔耦合动力学模型。本发明能够克服现有模型中未考虑热荷载对铰链粘滞‑滑移摩擦特性影响以及铰链摩擦力对航天器耦合动力学特性影响的问题，从而使得该模型具有更高的计算效率和更广的适用范围。
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公开(公告)号：CN111177859B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN201911253322.6
申请日：2019-12-09
申请人： 上海航天控制技术研究所
IPC分类号： G06F30/17 , G16C10/00 , G16C60/00 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种桁架天线的动力学等效连续体建模方法，包括以下步骤：从周期性桁架天线中提取一个天线子单元进行分析；将天线子单元中纵梁的形状记忆复合材料等效为各向同性材料，并考虑铰链的连接特性，计算天线子单元的应变能及动能；基于能量等效原理，建立桁架天线的动力学等效连续体模型；桁架天线动力学等效连续体模型的有效性验证，并修正纵梁形状记忆复合材料的等效材料参数。本发明考虑纵梁形状记忆复合材料的材料特性及铰链的连接特性，使所建的桁架天线等效连续体模型更精确，并提供了一种工程实用的修正形状记忆复合材料等效材料参数的方法，同时，本发明公开的建模方法流程清晰，算法实现便捷，适合工程上的应用和推广。
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公开(公告)号：CN115906333A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211734063.0
申请日：2022-12-30
申请人： 上海航天控制技术研究所
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/20 , G06F17/12 , G06F17/13 , G06F111/04 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种桁架结构的几何非线性等效板动力学建模与响应分析方法，其实现步骤是：针对含几何非线性的桁架结构，首先构建线性等效Mindlin板动力学模型；然后描述Mindlin板的几何约束关系，进行位移和转角近似并模拟一般弹性边界条件；最后根据扩展的哈密顿原理建立含几何非线性的等效板动力学模型，并进行非线性动力学响应分析。本发明克服了传统等效梁模型中未考虑横截面宽度方向上分布铰链安装位置特征的缺陷，且适合于几何非线性大变形分析；适用于具有一般边界条件的桁架结构，工程适用性强；采用半解析方法建立的等效非线性模型，相比传统有限元等数值算法计算效率更高，更适于动力学分析和控制律设计。
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