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公开(公告)号：CN111781939A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010393990.5
申请日：2020-05-11
申请人： 北京控制工程研究所
摘要： 一种基于航天器三超相互制约与耦合的姿态控制方法及系统，包括：建立引入二级控制后的控制模型；对空间结构的载荷和星体分别建立有限元模型；分别建立载荷和星体的动力学方程，计算载荷和星体的模态集，并将载荷和星体的动力学方程变换至各自的模态空间；由载荷、星体的模态空间动力学方程和主动指向超静平台动力学方程，建立三超平台动力学方程；根据实际控制作用和被控量得到变换矩阵，对三超平台动力学方程进行输入输出变换，得到以物理坐标为输入、输出的状态空间方程；根据状态空间方程得到控制律，进而实现航天器的在轨姿态控制。本发明克服了现有三超平台控制分析、设计中三超平台建模研制流程不清晰、迭代设计计算量大的问题。
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公开(公告)号：CN111674570A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010351842.7
申请日：2020-04-28
申请人： 北京控制工程研究所
摘要： 本发明一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法，适用于兼具有敏捷机动要求与高精度指向控制需求的航天器姿态控制领域。现有的控制力矩陀螺群安装倾角固定不变，难以充分利用控制力矩陀螺群角动量包络。针对此，设计一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法。在原有控制力矩陀螺群安装构型固定的基础上，引入安装倾角这一控制变量，提升了航天器敏捷机动能力；在原有的低速框架一个自由度避奇异的基础上增加安装倾角，构成两个自由度避奇异，实现低速框架快速脱离奇异。分析结果表明，安装倾角可变时，航天器敏捷机动的最大角速度由2.83(°/s)提升到3.2(°/s)，进一步提高航天器敏捷机动性能。
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公开(公告)号：CN109871025B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201910148041.8
申请日：2019-02-28
申请人： 北京控制工程研究所
摘要： 一种变速控制力矩陀螺操纵律设计方法，适用于兼具有敏捷机动要求与高精度指向控制需求的航天器姿态控制领域。现有的控制力矩陀螺(CMGs)操纵律设计存在与卫星姿态机动信息脱节的问题，针对此，提供一种变速控制力矩陀螺(VSCMGs)改进的增益调度操纵律。通过分析变速控制力矩陀螺指令力矩与扰动力矩特点，设计了指令力矩分配方法和避奇异零运动方法。通过指令力矩分配函数，实现了敏捷机动时的大力矩输出与稳态控制时的精细力矩输出平滑切换。通过变速控制力矩陀螺零运动操纵律，实现了在满足VSCMGs框架角速度约束情况下的快速脱离奇异状态。
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公开(公告)号：CN111624877A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010350608.2
申请日：2020-04-28
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，为实现光学载荷高质量成像，要求航天器控制系统实现对光学载荷的超高精度指向、超高稳定度控制、超敏捷控制的三超控制。在航天器本体与载荷之间安装具有变刚度变阻尼主动控制能力的主动指向超静平台，本发明通过建立超静平台-载荷动力学模型，并将其转换到超静平台的作动器空间；设计航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法；设计了六自由度全频段激振方法和试验装置，通过全物理试验检验了自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，实现对载荷的三超性能控制，实现光学载荷外部全频段扰动1-2个数量级的衰减，提高了光学载荷的控制精度、稳定度和扰动下的快速稳定性能。
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公开(公告)号：CN111605734A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN202010350522.X
申请日：2020-04-28
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： B64G1/24
摘要： 本发明一种航天器三超控制星时准确同步的滤波校时系统及方法，适用于航天器星体平台和载荷对高精度卫星时间同步需求领域。航天器星体控制器接收GPS秒脉冲校时，载荷控制器根据星体控制器发送的星时数据，采用软件方式进行校时。由于载荷控制器收到星体控制器的星时数据包的时间存在一定的不确定性以及载荷控制器的控制周期存在一定的不确定，造成载荷星时波动。针对此，设计一种航天器“三超”控制星时准确同步的滤波校时方法。通过星体控制器直接给载荷控制器星时赋值和载荷实时滤波校时相结合的方式，实现了航天器星体平台和载荷之间的星时准确同步。
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公开(公告)号：CN111536983A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010393984.X
申请日：2020-05-11
申请人： 北京控制工程研究所
摘要： 本发明涉及一种航天器三超控制宽频多源多级的协同定姿方法及系统，解决航天器指向控制过程中测量敏感器难以给出大范围机动情况下的相对姿态测量问题，适用于空间视线指向控制领域。在相对轨道运动方程基础上，利用滤波估计获得追踪航天器和目标航天器的相对位置矢量、速度矢量。采用双矢量定姿方法建立目标指向姿态，并进一步通过滤波估计获得追踪航天器指向目标航天器的视线角速度信息，为航天器姿态指向控制系统提供准确的相对姿态和视线角速度信息。
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公开(公告)号：CN108820255B
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201810634461.2
申请日：2018-06-20
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： B64G1/24
摘要： 本发明提供了一种动目标跟瞄的三超控制全物理验证系统及方法。该系统包括星体姿控模拟系统、主动指向超静平台控制模拟系统、载荷模拟器、动目标模拟组件、光学补偿快反镜控制模拟系统和验证计算单元。星体姿控模拟系统模拟星体姿态；主动指向超静平台控制模拟系统，模拟主动指向超静平台；载荷模拟器，模拟载荷；光学补偿快反镜控制模拟系统产生激光光束，将反射后的激光光束偏转轴进行角度放大后传输至动目标模拟组件靶面上，形成光斑，通过调整光束的偏转角度，控制光斑持续跟踪动目标模拟组件靶面中心点；验证计算单元计算由三级姿态控制确定的动目标方位角，将其与动目标实际方位角作差，得到三级姿态控制确定的目标方位误差。
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公开(公告)号：CN108923616B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201810708607.3
申请日：2018-07-02
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： H02K41/035
摘要： 本发明公开了一种耐受振动和冲击的柔性音圈作动器，包括固定部分、运动部分,固定部分包括音圈电机定子、主壳体、顶盖；运动部分包括音圈电机动子、动子连接盘、膜簧组件、输出轴、柔性铰、护套；膜簧组件包括两片相同的膜簧、外隔圈、橡胶片、内隔圈，外隔圈支撑上、下膜簧的外圈，内隔圈支撑住上、下膜簧的内圈，橡胶片夹在上、下膜簧中间；柔性铰内部灌封硅橡胶，柔性铰外侧同轴安装护套，护套内孔与柔性铰外圆之间留有限位间隙。
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公开(公告)号：CN110658838A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910889120.4
申请日：2019-09-19
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： G05D1/08
摘要： 一种敏捷航天器三轴机动角速度实时计算方法及系统，适用于具有航天器敏捷机动与快速稳定的领域。航天器三轴姿态敏捷机动要求其姿态控制方法具备灵活的机动角速度实时计算方法，更加合理充分的利用执行机构控制力矩陀螺的角动量包络。从而使航天器三轴机动角速度具备灵活调节能力。现有的航天器姿态角速度计算方法，严格限制了航天器机动的三轴姿态角速度，无法根据任务的需求动态调节敏捷机动角速度。针对此问题，提出了一种敏捷航天器三轴机动角速度实时计算方法，能够根据任务的需求，动态调节航天器三轴机动的角速度，实现航天器敏捷机动。
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公开(公告)号：CN110647158A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910889118.7
申请日：2019-09-19
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： G05D1/08
摘要： 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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