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公开(公告)号：CN107402516B
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201710480273.4
申请日：2017-06-22
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种基于联合执行机构的递阶饱和模糊PD姿态控制方法，根据姿态四元数以及目标四元数得到姿态误差四元数；根据测得的角速度设计第一模糊控制增益；根据姿态角误差设计第二模糊控制增益；根据相应模糊控制规则、两个模糊控制增益在线调整PD姿态控制律的比例增益和微分增益；计算输出力矩；分别通过姿态动力学方程和姿态运动学方程求解星体的实际角速度与更新后的反馈实时姿态四元数。本发明设计递阶饱和模糊PD控制器具有出色的鲁棒性，控制器的设计十分灵活，实现PD姿态控制律的比例增益和微分增益由模糊逻辑系统根据实时的姿态误差在线整定，解决了单一递阶饱和PD控制器响应速度慢、系统超调量大，甚至引起系统震荡的问题。
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公开(公告)号：CN105589468B
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201610131236.8
申请日：2016-03-08
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/08
摘要： 本发明公开了三轴卫星模拟器的双电机自动配平方法，属于卫星姿态控制的技术领域。本发明在进行人工配平并喷气控制姿态稳定之后采用步进电机和超声电机进行自动配平：首先通过建立气浮台运动学模型估计干扰力矩；接着配平气浮台动力学方程以确定执行机构中质量块需要移动的距离，然后由包含步进电机质量块的模拟器质心在气浮台台面坐标系中的矢量计算气浮台的摆动周期，由摆动周期估计干扰力矩并确定偏心距；最后由偏心距精度与0.01mm的比较结果驱动步进电机或超声电机。本发明利用超声电机对三轴卫星模拟器进行精配平以弥补粗配平精度不足的缺陷，提高了模拟器配平精度，为后续模拟器实验提供很好的保障。
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公开(公告)号：CN105589468A
公开(公告)日：2016-05-18
申请号：CN201610131236.8
申请日：2016-03-08
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/08
CPC分类号： G05D1/0883
摘要： 本发明公开了三轴卫星模拟器的双电机自动配平方法，属于卫星姿态控制的技术领域。本发明在进行人工配平并喷气控制姿态稳定之后采用步进电机和超声电机进行自动配平：首先通过建立气浮台运动学模型估计干扰力矩；接着配平气浮台动力学方程以确定执行机构中质量块需要移动的距离，然后由包含步进电机质量块的模拟器质心在气浮台台面坐标系中的矢量计算气浮台的摆动周期，由摆动周期估计干扰力矩并确定偏心距；最后由偏心距精度与0.01mm的比较结果驱动步进电机或超声电机。本发明利用超声电机对三轴卫星模拟器进行精配平以弥补粗配平精度不足的缺陷，提高了模拟器配平精度，为后续模拟器实验提供很好的保障。
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公开(公告)号：CN106402587B
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201610448637.6
申请日：2016-06-20
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种可伸缩的扩展支架及其工作方法，扩展支架包含接口模块、升降模块和底座；其中，接口模块用于和需要进行扩展的桌椅的脚固定连接；升降模块包含壳体、蜗杆、齿轮组和旋钮；蜗杆、齿轮组设置在壳体中，旋钮设置在壳体上，壳体中设有供蜗杆上下移动的通孔；齿轮组包含主动轮、传动模块和从动轮，主动轮通过传动模块和从动轮啮合，从动轮和蜗杆啮合；旋钮与主动轮固定连接，用于带动主动轮旋转、进而控制蜗杆上下移动；蜗杆的顶端和接口模块固定相连；底座和升降模块中壳体的下端可拆卸连接。本发明操作方便，实现了桌椅的高度可调，且能够根据个人的喜好和需要，更换不同种类的底座。
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公开(公告)号：CN107402516A
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201710480273.4
申请日：2017-06-22
申请人： 南京航空航天大学
CPC分类号： G05B13/042 , B64G1/244
摘要： 本发明公开了一种基于联合执行机构的递阶饱和模糊PD姿态控制方法，根据姿态四元数以及目标四元数得到姿态误差四元数；根据测得的角速度设计第一模糊控制增益；根据姿态角误差设计第二模糊控制增益；根据相应模糊控制规则、两个模糊控制增益在线调整PD姿态控制律的比例增益和微分增益；计算输出力矩；分别通过姿态动力学方程和姿态运动学方程求解星体的实际角速度与更新后的反馈实时姿态四元数。本发明设计递阶饱和模糊PD控制器具有出色的鲁棒性，控制器的设计十分灵活，实现PD姿态控制律的比例增益和微分增益由模糊逻辑系统根据实时的姿态误差在线整定，解决了单一递阶饱和PD控制器响应速度慢、系统超调量大，甚至引起系统震荡的问题。
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公开(公告)号：CN107450312B
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201710545953.X
申请日：2017-07-06
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种考虑航天器尺寸的防碰撞方法，根据轨道参数计算每时刻每个航天器的位置和速度；计算两个航天器的位置协方差矩阵与质心轨道坐标系的旋转矩阵；计算两航天器相对位置协方差矩阵；进行航天器规避速度增量的最优问题求解得到最优特征值；根据相对位置协方差矩阵以及航天器尺寸确定每时刻考虑尺寸大小的相对位置协方差矩阵，计算每时刻碰撞概率；确定每时刻最优速度增量；确定碰撞时刻，选择进行轨道机动的时刻；确定碰撞时刻进行机动的最优速度增量的大小、方向和最佳机动角。本发明更加全面得考虑航天器碰撞概率，以确保航天器飞行安全；采用了非直接影响下的最小碰撞概率机动控制策略，不仅使用范围更广，而且更加符合实际情况。
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公开(公告)号：CN106950833B
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201710190597.4
申请日：2017-03-28
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了基于改进PIO算法的卫星姿态动态规划方法，属于卫星姿态控制的技术领域。本发明在地图指南针迭代演化阶段考虑了个体与种群中其它优秀个体的联系，增加了个体因子和通信因子，增加了激活因子来解决算法陷入局部最优解的问题，并增加了适应度函数的参考指标，实现了改进PIO算法在规划过程中的动态监测；在地图指南针迭代演化阶段，重点参考群体中优秀个体信息来更新局部最优个体和全局最优个体，考虑非威胁区域姿态特点对算法整体规划效果的重要影响，对同一范围内不同位置的个体分别建立适应度函数，细化了评价标准，防止误判，使算法辨别优秀个体的性能进一步提升。
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公开(公告)号：CN107450312A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710545953.X
申请日：2017-07-06
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B13/04
CPC分类号： G05B13/042
摘要： 本发明公开了一种考虑航天器尺寸的防碰撞方法，根据轨道参数计算每时刻每个航天器的位置和速度；计算两个航天器的位置协方差矩阵与质心轨道坐标系的旋转矩阵；计算两航天器相对位置协方差矩阵；进行航天器规避速度增量的最优问题求解得到最优特征值；根据相对位置协方差矩阵以及航天器尺寸确定每时刻考虑尺寸大小的相对位置协方差矩阵，计算每时刻碰撞概率；确定每时刻最优速度增量；确定碰撞时刻，选择进行轨道机动的时刻；确定碰撞时刻进行机动的最优速度增量的大小、方向和最佳机动角。本发明更加全面得考虑航天器碰撞概率，以确保航天器飞行安全；采用了非直接影响下的最小碰撞概率机动控制策略，不仅使用范围更广，而且更加符合实际情况。
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