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公开(公告)号：CN104777842B
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201510006596.0
申请日：2015-01-06
Applicant: 中国人民解放军装备学院
Abstract: 本发明涉及一种基于磁悬浮控制敏感陀螺的卫星单轴测控一体化方法。通过磁悬浮控制敏感陀螺检测高频小幅值扰动下卫星的姿态角速度，使用中心陷波频率随扰动频率变化的自适应陷波器，对高频小幅值扰动产生的姿态角速度进行辨识和去除，计算出补偿扰动所需补偿力矩，根据相应的姿态控制律，计算出姿控所需的磁悬浮转子径向控制力矩，结合扰动抑制和姿态控制，设计出磁悬浮转子的一体化操纵律，使转子旋转轴偏转输出所需的径向二自由度微框架效应力矩，从而实现卫星单轴的高精度姿态控制和扰动抑制。
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公开(公告)号：CN104793488B
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201510006194.0
申请日：2015-01-06
Applicant: 中国人民解放军装备学院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于自抗扰控制器的超流体陀螺控制系统设计方法。根据双弱连接超流体陀螺的工作原理，建立超流体陀螺的数学模型；利用幅值锁定补偿方法建立超流体陀螺角速度模型；在超流体控制回路中引入自抗扰控制器，根据自抗扰控制器对被控对象不要求有精确的数学模型，而且由系统模型不确定性引起的扰动与外部扰动会被视作总扰动而一同被跟踪补偿的特点，提高热相位补偿实现薄膜幅值锁定的控制精度，提升整个超流体陀螺控制系统性能，从而提高角速度求解通用公式的精度。本发明属于新概念陀螺控制技术领域，可应用于超流体陀螺的控制系统优化设计。
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公开(公告)号：CN104697525B
公开(公告)日：2018-09-21
申请号：CN201510006195.5
申请日：2015-01-06
Applicant: 中国人民解放军装备学院
Abstract: 本发明涉及一种基于磁悬浮控制敏感陀螺构型的姿态角速度测量方法，根据磁悬浮转子跟随航天器姿态运动的动力学模型，高速转子运动状态的改变取决于它所受到的外部力矩，外部力矩包括磁轴承力矩以及干扰力矩，而干扰力矩与航天器的姿态角速度相关联；磁轴承力矩可以通过检测磁轴承电流和转子位移得到，进而通过磁轴承力矩与干扰力矩之间的平衡关系实现对航天器角速度的估计；利用金字塔构型中的四个磁悬浮控制敏感陀螺，能够提供有关磁力矩的八个测量信息，实现对姿态角速度以及角加速度的高精度解算。本发明在实现高精度角速度估计的同时还能确保磁悬浮控制敏感陀螺构型的姿态控制功能，实现高精度高稳定度的姿态控制。
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公开(公告)号：CN104777842A
公开(公告)日：2015-07-15
申请号：CN201510006596.0
申请日：2015-01-06
Applicant: 中国人民解放军装备学院
Abstract: 本发明涉及一种基于磁悬浮控制敏感陀螺的卫星单轴测控一体化方法。通过磁悬浮控制敏感陀螺检测高频小幅值扰动下卫星的姿态角速度，使用中心陷波频率随扰动频率变化的自适应陷波器，对高频小幅值扰动产生的姿态角速度进行辨识和去除，计算出补偿扰动所需补偿力矩，根据相应的姿态控制律，计算出姿控所需的磁悬浮转子径向控制力矩，结合扰动抑制和姿态控制，设计出磁悬浮转子的一体化操纵律，使转子旋转轴偏转输出所需的径向二自由度微框架效应力矩，从而实现卫星单轴的高精度姿态控制和扰动抑制。
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公开(公告)号：CN104535058A
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201410686261.3
申请日：2014-11-25
Applicant: 中国人民解放军装备学院 , 北京科技大学
IPC: G01C19/58
CPC classification number: G05B13/0275 , G01C19/58 , G05B13/041
Abstract: 本发明涉及一种基于遗传优化的超流体陀螺控制系统设计方法。根据双弱连接超流体陀螺的工作原理，建立超流体陀螺的数学模型；利用幅值锁定补偿方法建立超流体陀螺角速度模型；在带有模糊控制器的超流体控制回路中，引入重叠因子，使用间接编码三角形隶属函数左半宽度的遗传算法优化模糊控制器的隶属函数，提高遗传优化效率和模糊控制器的控制精度，从而提高整个超流体陀螺控制系统性能。本发明属于新概念陀螺控制技术领域，可应用于超流体陀螺的控制系统优化设计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104197907B
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201410379439.X
申请日：2014-08-01
Applicant: 中国人民解放军装备学院 , 中国人民解放军63961部队
IPC: G01C19/42
Abstract: 本发明涉及一种基于磁悬浮控制力矩陀螺的姿态角速率测量方法，在实现航天器姿态控制的同时进行航天器姿态角速率测量。根据刚体动力学和坐标变换原理建立磁悬浮转子动力学模型；利用便于直接测量和计算的磁悬浮转子所受合外力矩以及航天器和框架静止时的磁悬浮转子偏转力矩，间接得到航天器和框架转动时对磁悬浮转子的作用力矩；根据惯量矩定理和姿态测量一体化原理，利用四棱锥执行机构中的磁悬浮控制力矩陀螺，给出了航天器的姿态角速率的解析表达式；本发明可以替代传统姿控系统的速率陀螺，减少姿控系统的体积重量。本发明属于航天控制技术领域，可应用于高精度航天器姿态控制与测量。
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公开(公告)号：CN104533950B
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201510031130.6
申请日：2015-01-21
Applicant: 北京石油化工学院 , 中国人民解放军装备学院
IPC: F16C32/04
CPC classification number: F16C23/00 , F16C32/048
Abstract: 本发明公开了一种外转子锥形球面磁极径向磁轴承，包括定子系统和转子系统；定子系统包括上锥形球面定子铁心、下锥形球面定子铁心、控制线圈、导磁环、偏置线圈、定子套筒和定子锁母；转子系统包括球面转子叠片、转子套筒和转子锁母；上锥形球面定子铁心组成4个磁极，下锥形球面定子铁心组成4个磁极，上锥形球面定子铁心和下锥形球面定子铁心组成磁轴承上下两端8个磁极，分别组成X、Y轴正负方向的锥形球面磁极，每个定子磁极绕制有控制线圈。便于装配、无永磁体、无剩磁矩，且径向平动控制与扭动控制完全解耦，避免了径向平动控制对径向扭动控制的干扰，提高了指向精度。
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公开(公告)号：CN105066982A
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201510445435.1
申请日：2015-07-27
Applicant: 中国人民解放军装备学院 , 中国人民解放军63961部队
IPC: G01C19/58
CPC classification number: G01C19/58
Abstract: 本发明涉及一种基于冷原子气体量子涡旋的超流体陀螺装置。所述超流体陀螺装置包括真空系统、激光冷却与囚禁系统、激励系统、时序控制系统、信息检测系统、角速率解算系统。本发明采用激光冷却原子实现气态超流体，不仅有效解决了原子自旋陀螺中的原子碰撞弛豫问题，而且有效克服了基于液He量子涡旋的超流体陀螺所存在的难以操控的不足。同时，本发明采用双磁光阱的高通量冷原子束流方案，既能避免第一级气室中背景原子对第二级气室干涉环境的破坏，又能为第二级气室提供高通量易捕获的原子。本发明属于新型量子陀螺技术领域，可应用于基于冷原子气体的超流体陀螺的设计。
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公开(公告)号：CN105066981A
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201510445434.7
申请日：2015-07-27
Applicant: 中国人民解放军装备学院 , 中国人民解放军63961部队
IPC: G01C19/58
CPC classification number: G01C19/58
Abstract: 本发明公开了一种基于光波热补偿的超流体陀螺装置。所述的超流体陀螺装置包括热驱动系统、环形腔干涉系统、位移检测系统、控制处理系统和热补偿系统。本发明根据光波热相位的产生原理，设计了光波热补偿的幅值锁定型超流体装置，有效减小了热相位注入的延迟时间，提高了超流体陀螺的测量精度和动态性能。本发明属于新型超高精度量子陀螺技术领域，可应用于基于约瑟夫森效应的超流体陀螺方案设计。
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公开(公告)号：CN104166345A
公开(公告)日：2014-11-26
申请号：CN201410379454.4
申请日：2014-08-01
Applicant: 中国人民解放军装备学院 , 中国人民解放军63961部队
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种磁悬浮控制力矩陀螺(Control Moment Gyroscope-CMG)转子系统解耦和扰动抑制方法。根据牛顿第二定律和陀螺技术方程建立磁轴承坐标系下磁悬浮CMG转子系统的动力学方程，基于自抗扰解耦控制原理得到径向四通道解耦模型，再设计各通道自抗扰控制器，从而实现转子系统径向四通道解耦和扰动抑制。与传统的分散PID加交叉反馈解耦控制相比，本发明不仅改善了解耦控制精度，而且提高了系统对外部扰动和参数变化的鲁棒性。本发明属于航天控制技术领域，可应用于磁悬浮CMG的高精度强鲁棒控制。
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