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公开(公告)号：CN117648897A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311684494.5
申请日：2023-12-08
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种轴向充磁式旋转洛伦兹力磁轴承动力学建模与控制方法。根据等效磁路法给出磁轴承的磁密模型；根据基尔霍夫定律给出磁轴承的等效电路模型；分析磁轴承的工作原理与负载情况，给出转子力矩输出平衡方程；分析转子工作原理和受扰动情况，给出转子运动状态方程；综合考虑磁轴承结构特点和性能需求，设计自适应鲁棒滑模控制器，并基于电流反馈进行优化；该方法提供了对磁轴承动力学建模和控制方法，是仿真验证和实验验证的理论基础。本方法属于航空航天领域，可应用于高性能执行机构的参数设计和控制器设计。
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公开(公告)号：CN117585195B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410078120.7
申请日：2024-01-19
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及完卫星技术领域，具体公开了一种磁浮卫星平台的融合姿态测控方法及系统，其中方法包括：S101，获取机体传感器测量的机体绝对角速度、载体传感器测量的载体绝对角速度以及磁轴承传感器测量的机体相对于载体的角速度，根据机体绝对角速度、载体绝对角速度和机体相对于载体的角速度分别确定载体和机体的绝对位姿和相对位姿；S102，根据欧拉动力学方程建立载体动力学模型，根据载体动力学模型构建基于低通滤波的载体控制器；S103，利用载体控制器提取低频姿态机动信号，并对低频姿态信号进行跟随；S104，建立机体动力学模型，根据机体动力学模型构建机体抑振控制器；S105，根据磁间隙建立自适应函数，根据自适应函数确定载体和机体的避碰控制器。
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公开(公告)号：CN117628064A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311642963.7
申请日：2023-12-04
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公开了一种周向全域闭合双磁路正交洛伦兹力磁轴承，主要由左定子组件、右定子组件和动子组件组成；左定子组件主要包括：左导磁环、左外环磁钢，左外隔磁环，左中环磁钢、左内隔磁环和左内环磁钢；右定子组件主要包括：右导磁环、右外环磁钢，右外隔磁环，右中环磁钢、左内隔磁环和左内环磁钢；动子组件主要包括：四条相同外层瓦形线圈、四条相同内层瓦形线圈和线圈骨架；左右定子组件的外中内三层嵌套磁钢均采用轴向充磁方式，与其对应导磁环形成周向双闭合磁路；动子组件的线圈位于气隙中，线圈径向端面垂直于气隙磁场方向，四对内外层线圈沿径向结对工作，输出正交两通道电磁力，显著提升磁轴承隔振能力，有效提高其稳定悬浮性能。
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公开(公告)号：CN117469301A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311328377.5
申请日：2023-10-13
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明涉及一种磁浮平台轴向洛伦兹力磁轴承动力学建模与控制方法。为满足磁悬浮万向稳定平台超稳、超静的指标要求，基于轴向磁轴承结构特点，针对磁浮平台载荷舱沿轴向的单自由度直线运动，运用等效磁路法进行分析，利用磁路欧姆定律得到通电线圈磁感应强度模型，对稳定平台转子进行受力分析，推导输入转子位移变化量和输出控制电流的传递函数关系，运用反步方法设计滑模面，根据推导得出的控制律模型设计反步滑模控制器，进而实现磁悬浮万向稳定平台沿轴向的稳定闭环控制。本发明解决了轴向洛伦兹力磁轴承动力学建模与运动控制问题，在新型航天器姿态控制技术领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN116467844A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310213543.0
申请日：2023-02-28
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种三正交磁阻力平动磁轴承动力学建模方法，基于等效磁路法进行磁路分析，利用磁路欧姆定律，得到三正交磁轴承的单组磁极电磁力模型，以直角正三棱锥侧棱为基准，按照三组磁极圆周均布的方式对磁轴承进行三组磁极的正交模型磁路构建，通过分析三正交磁轴承几何特征，构建电磁力坐标系和位置坐标系的坐标变换矩阵方向余弦阵，当磁悬浮动子受到外部扰动，根据动子位移变化量，改变流经磁轴承线圈绕组的电流大小，实现对动子的控制。本发明所述三正交磁阻力平动磁轴承动力学建模方法可以实现磁轴承所搭载平台的三自由度平动和预设位置悬浮，在新型航天器姿态控制技术领域具有广泛的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116101513A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202310109358.7
申请日：2023-02-01
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种同轴双正交洛伦兹力磁轴承四自由度动力学建模与控制方法。基于单个正交洛伦兹力磁轴承结构特点，对其进行等效磁路分析，利用磁路欧姆定律，得到线圈气隙的磁感应强度模型，推导正交磁轴承参数与洛伦兹力之间的数学关系并对线圈进行受力分析，磁悬浮转子受到扰动后，根据转子位移变化量，利用PID控制器输出控制电流，完成两自由度平动、两自由度转动的动力学建模，将转子位移测量值分解为平动分量和转动分量，以构建平转耦合运动的解耦控制律，进而实现四自由度平转耦合运动的闭环控制。本发明解决了双正交洛伦兹力磁轴承动力学建模与运动控制问题，在新型航天器姿态控制技术领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN117927566A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311458715.7
申请日：2023-11-03
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公开了一种动圈式双磁路轴向充磁旋转洛伦兹力磁轴承，主要由左定子组件、右定子组件和转子组件组成；左定子组件主要包括：两块导磁环、两块磁钢环、左顺磁贴片、左隔磁环；右定子组件主要包括：两块导磁环、两块磁钢环、右顺磁贴片、右隔磁环；转子组件主要包括：四条闭合线圈和线圈骨架；通过磁钢环两两平行布设于导磁环凹槽内创设高磁密气隙磁场；磁轴承四磁钢中心对称式结构使上下气隙磁密均匀分布形成双闭合磁路，四条串联线圈两两对称绕制于骨架轴向外侧，使其靠近两侧磁钢作用于气隙高磁密区域；采用轴向充磁方式有效避免传统径向充磁存在磁密发散现象，动圈式转子质量低、负载能力强，大幅提升旋转稳定性。
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公开(公告)号：CN117585195A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202410078120.7
申请日：2024-01-19
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及完卫星技术领域，具体公开了一种磁浮卫星平台的融合姿态测控方法及系统，其中方法包括：S101，获取机体传感器测量的机体绝对角速度、载体传感器测量的载体绝对角速度以及磁轴承传感器测量的机体相对于载体的角速度，根据机体绝对角速度、载体绝对角速度和机体相对于载体的角速度分别确定载体和机体的绝对位姿和相对位姿；S102，根据欧拉动力学方程建立载体动力学模型，根据载体动力学模型构建基于低通滤波的载体控制器；S103，利用载体控制器提取低频姿态机动信号，并对低频姿态信号进行跟随；S104，建立机体动力学模型，根据机体动力学模型构建机体抑振控制器；S105，根据磁间隙建立自适应函数，根据自适应函数确定载体和机体的避碰控制器。
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公开(公告)号：CN116502345A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310033087.1
申请日：2023-01-10
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G06F30/17 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种旋转洛伦兹力磁轴承动力学建模方法。基于等效磁路法分析旋转洛伦兹力磁轴承定子磁路，构建旋转气隙磁感应强度数学模型；基于基尔霍夫定律分析洛伦兹力转子绕组电路，构建角位移、工作电压和工作电流的关系方程；基于洛伦兹力电磁学原理分析洛伦兹力磁轴承转子受力特点，进而构建转子动力学模型；针对旋转洛伦兹力磁轴承转子高频换向特性，基于电流反馈设计洛伦兹力磁轴承控制器，进而实现旋转洛伦兹力磁轴承在1π空间中高动态高精度往复控制。本发明在卫星载荷系统高精、高稳、高动态指向应用领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN115789089A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211603822.X
申请日：2022-12-13
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 一种洛伦兹力磁悬浮万向稳定平台主要由平台舱体、框架舱体和载荷舱体组成，其中平台舱体通过一级旋转洛伦兹力磁轴承驱动框架舱体和载荷舱体整体绕框架舱体主对称轴转动；框架舱体通过一对直线洛伦兹力磁轴承和一对正交洛伦兹力磁轴承控制载荷舱体三自由度平动悬浮，其中，正交洛伦兹力磁轴承同步差动抑制载荷舱体二自由度偏转；框架舱体通过二级旋转洛伦兹力磁轴承驱动载荷舱体绕载荷舱体主轴转动，最终实现载荷稳定悬浮和万向机动。本发明通过全通道洛伦兹力磁悬浮和全通道主动控制实现载荷舱体的七自由度悬浮稳定，大幅提升了卫星载荷的稳定性和敏捷性，在空间激光通信和航天遥感领域具有广泛的应用前景。
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