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公开(公告)号：CN108984840B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN201810622424.X
申请日：2018-06-15
申请人： 北京控制工程研究所
摘要： 本发明公开了一种环型天线展开过程竖杆等效卫星姿态运动建模方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：建立描述环型天线主体结构中每个四边形单元的坐标系和环型天线坐标系；建立环型天线主体结构中的每个竖杆在环型天线坐标系的相对位置方程；将所有竖杆与卫星运动方程联立，形成环型天线与卫星的耦合运动方程；建立大型环形天线半径与竖杆的运动约束关系方程；建立运动约束与控制力之间的控制关系方程；采用数值积分方法求解环型天线与卫星的耦合运动方程和运动约束与控制力之间的控制关系方程获得卫星与环型天线的运动信息。本发明既能保证天线展开过程的计算精度，又能大幅度提高了计算的快速性，降低建模复杂度。
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公开(公告)号：CN111381581B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202010153200.6
申请日：2020-03-06
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： G05B23/02
摘要： 一种执行机构故障诊断与容错控制的一体化方法，首先将描述执行机构具体故障模式的有效因子Γ(n)与控制器增益参数K(n)当作整体，将综合控制律的重构问题转换成双线性不等式组的约束优化问题；然后，对该约束优化问题进行快速求解，得到综合控制律最后，采用卡尔曼滤波算法在线估计有效因子Γ(n)，并通过的同步运算得到故障后所需的容错控制器增益参数K(n)。本发明方法有效减小了故障的影响程度、降低了系统的安全性风险，确保了航天器控制系统对执行机构不同故障模式能够自主做到实时诊断与快速重构，极大减轻了在轨运行阶段有限资源约束下的星上计算压力，增强了方法的工程适用性。
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公开(公告)号：CN111625931A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010350525.3
申请日：2020-04-28
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： G06F30/20 , G01M13/00 , G06F111/10
摘要： 一种基于角动量守恒的航天器控制执行机构异常检测方法，适用于多种类型执行机构的航天器。本发明是将执行机构(动量轮、CMG和推力器)产生的力矩均统一描述成角动量形式的数学表达方式，将闭环系统动力学方程以角动量的形式描述，给出在不同类执行机构出现异常状态时的偏差角动量形式，根据执行机构异常问题的特点，确定了异常检测判断的规则，在此基础上，根据执行机构的安装与系统异常检测结果，定位异常的执行机构。方法具有较强的通用性，充分利用实际闭环系统与理论闭环系统给出相关的解析冗余信息，直接对异常执行机构定位，优化了当前型号中动量轮等角动量交换装置的异常判断方法，并提升了对推力器异常判断和定位能力。
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公开(公告)号：CN106096206A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610497871.8
申请日：2016-06-29
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 一种柔性航天器分布式执行机构和敏感器优化配置方法，包含以下步骤：在柔性航天器上选取一系列安装执行机构(例如微型控制力矩陀螺等)和敏感器(角速度计等)的候选节点；假设在候选节点上安装执行机构和敏感器，根据系统能观能控矩阵计算能控性指标和能观性指标，基于能控能观子空间计算各个执行机构和敏感器组合特性的判定指标；依据各指标值的大小选择配置节点，本发明所给出方案能够使系统中各执行机构和敏感器作用发挥到最大，而配置数量最小，精简了系统结构。该方法的通用性强，结构简单、属于国内外相关研究和应用的创新方法，具有很大的市场竞争力，弥补了相关领域实用性方案和理论研究的空白，具有很强的工程实用和理论指导意义。
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公开(公告)号：CN103472846B
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201310372774.2
申请日：2013-08-23
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： G05D1/08
摘要： 一种基于多个太阳电池片的太阳捕获方法，在卫星的-Z面上布局4个成一定几何关系的太阳电池片。然后通过规一化电流值的大小确定卫星初始转动方向，控制卫星转动并在转动过程中持续根据规一化电流值的大小调整卫星的转动方向，让卫星的-Z轴始终向着太阳方向转动。当3个或4个电池片的规一化电流大于给定槛值时，确定出卫星的实测姿态。当实测姿态满足条件时，利用陀螺角速度对姿态进行预估，并利用实测姿态进行修正得到预估姿态，当实测姿态不满足条件时，直接使用实测姿态更新预估姿态，最后通过预估姿态得到卫星对日定向所需的控制量，经闭环控制后达到对太阳定向和跟踪的目的。采用本发明方法能够快速的捕获太阳并稳定跟踪。
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公开(公告)号：CN103466103A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310372791.6
申请日：2013-08-23
申请人： 北京控制工程研究所
摘要： 一种太阳敏感器故障情况下的对日定向姿态控制方法，利用单轴姿态测量实现双轴的太阳定向稳定控制。当其中一个太阳敏感器发生故障失效时，可利用另外一个健康的太阳敏感器测量信息，结合陀螺角速度测量，利用观测方程重构故障轴上的姿态，从而实现对日定向时的稳定姿态控制。本发明方法具有在太阳敏感器单轴测量故障情况下依然能够实现对日定向的能力，在实现上不需要在卫星上额外增加新的姿态测量设备，只需要在星上控制计算机内通过软件实现本方法即可实现故障情况下的双轴姿态控制，具有实现经济简单的特点，可用作卫星对日定向的一种备份方式。
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公开(公告)号：CN108959734B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN201810623473.5
申请日：2018-06-15
申请人： 北京控制工程研究所
摘要： 本发明公开了一种基于实时递推太阳光压力矩辨识方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：使得通过姿态反馈控制维持卫星的三轴稳定姿态；建立太阳光压力矩估计模型；利用轨道系角动量方程建立太阳光压力矩和角动量的动力学方程，并将动力学方程离散化；按照固定的时间间隔采集卫星在轨的角动量,根据角动量变化计算在轨实际太阳光压力矩；然后计算三轴修正增益系数；对太阳光压估计模型系数进行修正；利用卫星地方时角级数系列矩阵更新预测误差方差；根据太阳光压系数系列得到为太阳光压系数。本发明解决了卫星在轨的太阳光压力矩计算,并提高了太阳光压力矩计算的精度，在进行太阳光压计算时不需要考虑卫星各个表面的几何形状、光学特征等因素。
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公开(公告)号：CN107908203B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201711084955.X
申请日：2017-11-07
IPC分类号： G05D13/62
摘要： 一种空间柔性电帆自旋调速控制方法，属于电动帆领域，具体涉及一种柔性电帆自旋调速控制方法。本发明包括以下：步骤一、基于绝对节点坐标方法建立柔索的大变形动力学模型，确定单元节点，推导常数质量矩阵及参考构型下的广义弹性力；步骤二、建立中心刚体动力学模型、对中心转动约束副建立1自由度约束代数方程、对柔索与中心刚体的连接球铰建立3自由度约束代数方程；步骤三、对柔索进行受力分析，并计算动平衡状态下的柔索转动角加速度；步骤四、选取控制变量，依据受力分析设计调速控制率并计算得到中心刚体需要输出的调速控制力矩。本发明解决了柔性电帆的柔索自旋多体系统无法调速控制的问题，可运用于电动帆控制系统。
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公开(公告)号：CN111637901A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010351844.6
申请日：2020-04-28
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 一种基于非齐次方程解的多陀螺故障诊断与重构方法，适用于多个陀螺测量的航天器。本发明是针对m个陀螺描述的一般性非齐次方程组进行解算，该方程组含有3个未知量和m个方程，通过等价变换，将得到由m个陀螺测量值描述的卫星3轴角速度以及m-3组陀螺关联方程。通过对陀螺的关联方程进行处理，不仅可以快速实现对多个陀螺的故障定位，而且还可以同时规避多个问题陀螺实现陀螺组快速自重构设计。本发明的方法给出了多陀螺异常定位与重构的通用设计方法，应用范围广泛，适用于各型号卫星的陀螺自主异常定位与重构设计。
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公开(公告)号：CN111539457A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010255330.0
申请日：2020-04-02
申请人： 北京控制工程研究所
IPC分类号： G06K9/62
摘要： 本发明涉及一种基于贝叶斯网络的故障融合诊断方法，包括步骤如下：(1)对航天器控制系统的故障进行{1,2,3,…,N}编号，计算每种故障的发生概率；(2)对于每个故障诊断方法，计算当故障q发生时的漏报率、误报率和准确率；(3)计算得到故障诊断融合结果。本发明的方法克服了故障诊断过程中由于获取信息途径、信息量以及采用诊断方法的不同而造成的诊断结果差异，大幅提高航天器控制系统故障诊断精度。
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