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公开(公告)号：CN104613953A
公开(公告)日：2015-05-13
申请号：CN201410686332.X
申请日：2014-11-25
申请人： 中国人民解放军装备学院 , 北京科技大学
IPC分类号： G01C19/58
CPC分类号： G01C19/58
摘要： 本发明涉及一种提高超流体陀螺角速率测量精度的方法。根据物质波干涉效应建立超流体陀螺的敏感原理方程；利用热相位注入锁定超流体幅值原理，结合环形双弱连接结构建立热相位-温度关系式；在热驱动双结构超流体陀螺系统中，通过设计模糊自适应PID控制器克服热相位注入造成系统滞后的影响；采用遗传算法优化模糊推理的PID参数从而提高整个超流体陀螺测量系统的精度。本发明属于新概念超高精度陀螺技术领域，可应用于超流体陀螺的高精度检测。
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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
申请人： 中国人民解放军装备学院 , 北京科技大学
IPC分类号： G01C19/58
CPC分类号： G05B13/0275 , G01C19/58 , G05B13/041
摘要： 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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公开(公告)号：CN106094854A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610561867.3
申请日：2016-07-15
申请人： 中国人民解放军装备学院
CPC分类号： G05D1/0825 , G05D1/104
摘要： 本发明提供一种电磁编队卫星姿态和轨道相对控制方法，步骤1，包括以下步骤：建立姿态动力学方程；根据步骤1建立的四元数描述的线性形式的姿态动力学方程、体坐标系下的姿态动力学方程和刚体卫星的动力学方程，设计得到卫星姿控系统反馈控制律。步骤3：根据步骤2提出的反馈控制律，对电磁编队卫星姿态和轨道进行相对控制。优点为：建立了姿态动力学方程、相对运动动力学方程及电磁力和电磁力矩的模型，由此设计的卫星姿控系统反馈控制律、飞轮角动量磁卸载算法、大角度姿态机动方法、电磁编队飞行卫星运动控制器和磁偶极子的控制分配方法具有较好的工作性能，能够实现高效的电磁编队卫星姿态和轨道相对控制。
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公开(公告)号：CN104613951A
公开(公告)日：2015-05-13
申请号：CN201510006598.X
申请日：2015-01-06
申请人： 中国人民解放军装备学院
摘要： 一种磁路解耦的磁悬浮陀螺仪主要由定子系统和转子系统两部分组成，定子系统主要包括：芯轴、底座、保护轴承、径向磁轴承定子、轴向磁轴承定子、电机定子、偏转磁轴承定子、位移传感器；转子系统主要包括：飞轮轮体、保护轴承盖、径向磁轴承转子、轴向磁轴承转子、电机转子、偏转磁轴承转子。本发明采用磁轴承支承技术，避免了机械轴承带来的摩擦磨损，采用磁轴承各通道磁路解耦设计，消除了磁轴承三个平动控制对径向两个偏转控制的干扰力矩，提高了陀螺仪的敏感精度。
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公开(公告)号：CN104697509B
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201510006192.1
申请日：2015-01-06
申请人： 中国人民解放军装备学院
IPC分类号： G01C19/02
摘要： 一种七通道磁路解耦的磁悬浮陀螺仪主要由定子系统和转子系统两部分组成，定子系统主要包括：芯轴、底座、保护轴承、径向磁轴承定子、电机定子、轴向‑偏转磁轴承定子、位移传感器；转子系统主要包括：飞轮轮体、保护轴承盖、径向磁轴承转子、电机转子、轴向‑偏转磁轴承转子。本发明采用七通道磁路结构磁悬浮轴承支承技术，消除了三轴平动控制度对两自由度偏转控制的干扰，实现了径向+x和、‑x、+y和‑y间的磁路解耦，避免了径向四个平动通道间电磁力的相互干扰，更有利于实现陀螺转子真正意义上的自由，提高了磁悬浮陀螺仪敏感精度。
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公开(公告)号：CN104697525A
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201510006195.5
申请日：2015-01-06
申请人： 中国人民解放军装备学院
CPC分类号： G01C21/24 , G05D1/0825
摘要： 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：CN104697509A
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201510006192.1
申请日：2015-01-06
申请人： 中国人民解放军装备学院
IPC分类号： G01C19/02
摘要： 一种七通道磁路解耦的磁悬浮陀螺仪主要由定子系统和转子系统两部分组成，定子系统主要包括：芯轴、底座、保护轴承、径向磁轴承定子、电机定子、轴向-偏转磁轴承定子、位移传感器；转子系统主要包括：飞轮轮体、保护轴承盖、径向磁轴承转子、电机转子、轴向-偏转磁轴承转子。本发明采用七通道磁路结构磁悬浮轴承支承技术，消除了三轴平动控制度对两自由度偏转控制的干扰，实现了径向+x和、-x、+y和-y间的磁路解耦，避免了径向四个平动通道间电磁力的相互干扰，更有利于实现陀螺转子真正意义上的自由，提高了磁悬浮陀螺仪敏感精度。
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公开(公告)号：CN104613950B
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201510006597.5
申请日：2015-01-06
申请人： 中国人民解放军装备学院
摘要： 一种磁悬浮控制敏感陀螺主要由定子系统、转子系统以及旋转调制系统三部分组成，定子系统主要包括：底座、芯轴、保护轴承、径向磁轴承定子、轴向磁轴承定子、电机定子、位移传感器；转子系统主要包括：飞轮轮体、保护轴承盖、径向磁轴承转子、轴向磁轴承转子、电机转子、偏转磁轴承转子；旋转调制系统主要包括：偏转磁轴承定子、超声波电机、光电码盘、导电滑环、旋转调制轴承。本发明首次提出磁悬浮控制敏感陀螺(Magnetically Suspended Control & Sensing Gyroscope，MSCSG)新概念，集成控制力矩陀螺的姿态控制功能和角速率敏感器的姿态测量功能，实现姿态检控一体，采用定子旋转调制和转子偏转调制技术消除陀螺漂移误差，从而提高陀螺敏感精度。
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公开(公告)号：CN104613950A
公开(公告)日：2015-05-13
申请号：CN201510006597.5
申请日：2015-01-06
申请人： 中国人民解放军装备学院
摘要： 一种磁悬浮控制敏感陀螺主要由定子系统、转子系统以及旋转调制系统三部分组成，定子系统主要包括：底座、芯轴、保护轴承、径向磁轴承定子、轴向磁轴承定子、电机定子、位移传感器；转子系统主要包括：飞轮轮体、保护轴承盖、径向磁轴承转子、轴向磁轴承转子、电机转子、偏转磁轴承转子；旋转调制系统主要包括：偏转磁轴承定子、超声波电机、光电码盘、导电滑环、旋转调制轴承。本发明首次提出磁悬浮控制敏感陀螺(Magnetically Suspended Control & Sensing Gyroscope，MSCSG)新概念，集成控制力矩陀螺的姿态控制功能和角速率敏感器的姿态测量功能，实现姿态检控一体，采用定子旋转调制和转子偏转调制技术消除陀螺漂移误差，从而提高陀螺敏感精度。
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公开(公告)号：CN105136170B
公开(公告)日：2018-01-12
申请号：CN201510564942.7
申请日：2015-09-08
申请人： 中国人民解放军装备学院
摘要： 本发明涉及一种悬浮转子类陀螺漂移误差的高精度在线误差补偿方法。利用刚体动力学基本原理，建立陀螺干扰力矩模型；基于一种轴向洛伦兹力磁轴承，建立补偿力矩高精度解析表达式；结合位移、电流传感器对陀螺转子转角和洛伦兹线圈激励电流的实时在线测量，实现补偿力矩对干扰力矩的高精度实时在线补偿。本发明属于航天测量与控制技术领域，可应用于高精度卫星姿态测量以及地面陀螺的优化设计、测量与标定。
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