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公开(公告)号：CN111547275A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010351841.2
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24 , B64G1/10 , G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 一种航天器三超控制鲁棒自适应多级协同方法，适用于天文观测等对有效载荷姿态具有超高精度、超高稳定度和超高敏捷度的大型卫星平台。与传统的PID控制算法不同，本发明结合滑模控制在滑模面上的鲁棒性特点和自适应控制能够在线估计参数的特点，进行星体-主动指向超静平台两级复合控制。多级协同控制思路为：1)在载荷和航天器本体之间安装主动指向超静平台，根据航天器本体和载荷的质量特性设计主动指向超静平台的控制参数；2)结合滑模控制和自适应控制的思想，设计考虑带宽约束的星体鲁棒自适应控制器，使得星体控制器能够与主动指向超静平台相匹配，实现对载荷的三超控制。
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公开(公告)号：CN106096206B
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201610497871.8
申请日：2016-06-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 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：CN108667206B
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201810461054.6
申请日：2018-05-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: H02K7/10 , H02K41/035
Abstract: 一种基于分离式双膜簧的智能挠性作动器，包括：柔性铰链(2)、支杆(3)、开槽弹簧安装盖(4)等，上阻尼安装片(19)，下阻尼安装片(20)，其中音圈电机(12)包括音圈电机动子(21)和音圈电机定子(22)。安装完成后，通过大量程高精度电涡流位移传感器(17)的测量反馈和大行程快响应音圈电机(12)的控制输出，实现智能挠性作动器的振动隔离、扰振抑制和精确指向调节。本发明的智能挠性作动器采用分离式双膜簧并联结构形式，运动行程大，控制精度高，可广泛的应用于航天器超高精度、超高稳定度、超敏捷控制领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108920789A
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201810634463.1
申请日：2018-06-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种柔性航天器多级复合控制动力学建模方法，包括如下步骤：(1)、建立柔性航天器一体化有限元模型；(2)、以主动指向超静平台与载荷和星体连接节点、星体执行机构节点为输入节点，载荷敏感器节点、星体敏感器节点、主动指向超静平台与载荷和星体连接节点为输出节点，建立航天器基于有限元方法的结构动力学方程；(3)、将航天器基于有限元方法的结构动力学方程变换为航天器模态坐标下的结构动力学方程，并改写成航天器的状态空间方程；(4)、对状态空间方程进行输入输出变换，得到以输入节点作用力为输入，以输出节点运动学状态为输出的柔性航天器多级复合控制动力学模型，用于控制系统仿真分析。
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公开(公告)号：CN108803307A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810514494.3
申请日：2018-05-25
Applicant: 北京控制工程研究所
CPC classification number: G05B9/03 , G05B11/42 , G05B13/042 , G05B23/0213
Abstract: 一种主动指向超静平台自主故障诊断与容错控制方法及系统，所设计的故障诊断与容错控制方法适用于主动指向超静平台这类高度耦合的复杂多输入多输出系统。首先，建立了主动指向超静平台动力学模型，并设计了载荷指向控制解耦模型和解耦矩阵。通过解耦矩阵实现主动指向超静平台由复杂多输入多输出系统转换为多个相对简单的单输入单输出系统，简化载荷控制器的设计。然后，针对单个作动器故障的载荷容错控制问题，通过建立新解耦矩阵实现载荷指向控制重构，并给出了基于解耦矩阵条件数最小的冗余自由度选择方法。数学仿真结果表明：基于冗余自由度最优选择的主动指向容错控制方法能够最大限度地减少作动器故障对主动指向超静平台载荷指向控制效果的影响。
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公开(公告)号：CN108762231A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810546703.2
申请日：2018-05-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种超精超稳超敏捷控制在轨验证方法，首先确定超精超稳超敏捷控制在轨验证的功能和性能指标要求，并根据要求设计在轨验证方法所需的硬件和软件部分，并将其组装成在轨验证系统，然后通过地面测试结果验证超精超稳超敏捷控制的功能性能要求，完善在轨验证方法在轨测试流程与方案，完成在轨测试结果验证超精超稳超敏捷控制效果。本发明为航天器超精超稳超敏捷控制的在轨验证提供一套切实可行的验证方案，并通过地面试验测试验证了其功能和性能指标要求，具有很好的使用价值。
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公开(公告)号：CN108646775A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810587476.8
申请日：2018-06-08
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种三超平台敏捷机动与快速稳定控制方法，适用于极高分辨率对地观测、空天动目标敏捷跟踪等具有载荷敏捷机动与快速稳定需求的领域。所设计的“三超”平台包括星体一级姿态控制以及主动指向超静平台二级控制。在大角度快速机动过程中，星体一级进行主动姿态控制，实现6(°/s)敏捷机动，主动指向超静平台进行被动隔振控制。当星体一级姿态机动到位且载荷姿态误差在主动指向超静平台控制范围内时，采用多项式规划方法对机动到位后的载荷偏差姿态Δθp进行平滑过渡，并进行主动指向超静平台二级控制实现载荷快速稳定。仿真结果表明，载荷快速稳定时间优于2.5s，而星体平台稳定时间为6s。
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公开(公告)号：CN108639383A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810461473.X
申请日：2018-05-15
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于分布式柔性结构的智能挠性作动器，包括：上柔性铰链(2)、支杆(3)、连接块(4)、下柔性铰链(6)、上膜簧(7)、动子安装盖(9)、音圈电机(10)、外筒(11)、定子安装盖(12)、下膜簧(13)、位移传感器被测件(14)、位移传感器(15)、底盖(16)。安装完成后，通过大量程高精度电涡流位移传感器(15)的测量反馈和大行程快响应音圈电机(10)的控制输出，实现智能挠性作动器的振动隔离、扰振抑制和精确指向调节。本发明的智能挠性作动器采用双膜簧和双柔性铰链结构形式，控制精度高、扩展性好，可广泛的应用于航天器超高精度、超高稳定度、超敏捷控制领域。
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