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公开(公告)号：CN103488092A
公开(公告)日：2014-01-01
申请号：CN201310484771.8
申请日：2013-10-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于T-S模糊模型与学习观测器的卫星故障诊断与容错控制方法，它涉及一种基于T-S模糊模型与观测器的卫星故障诊断与容错控制方法，本发明是要解决现有故障诊断方法无法有效处理空间干扰力矩的影响、保证故障诊断方法的鲁棒性以及现有容错控制方法容错性能差的问题。基于T-S模糊模型与学习观测器的卫星姿态控制系统的故障诊断与容错控制方法按以下步骤进行：1、建立非线性卫星姿控系统的数学模型；2、利用步骤1获得的结果，建立卫星姿控系统的T-S模糊模型；3、利用步骤2获得的结果，设计T-S模糊学习观测器实现卫星姿态角速度估计和执行机构的鲁棒故障检测、隔离以及故障重构；4、利用步骤3获得的结果，设计状态反馈容错控制器，使得卫星姿控T-S模糊系统闭环稳定。本发明可应用于航空航天领域。
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公开(公告)号：CN103309348A
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN201310268646.3
申请日：2013-06-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种利用二阶卡尔曼滤波算法估计卫星姿态控制系统执行机构加性故障大小的方法，它涉及利用二阶卡尔曼滤波算法估计卫星姿态控制系统执行机构加性故障大小的方法，本发明是要解决现有的卫星姿态控制系统中采用卡尔曼滤波算法建模不能真实地反映飞轮产生的故障大小的问题。本发明方法通过如下步骤来实现：一、根据动力学方程和运动学方程建立离散的控制系统模型；二、对离散的控制系统模型中的噪声向量wk和vk在实际运行过程中进行标定；三、建立含有执行机构加性故障的离散控制系统数学模型；四、测出执行机构输出力矩中的白噪声向量五、利用二阶卡尔曼滤波算法估计执行机构加性故障的大小。本发明可用于航天器姿态控制领域。
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公开(公告)号：CN102799105A
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201210327339.3
申请日：2012-09-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/00
Abstract: 单轴轮控快速姿态机动卫星的变结构控制模型的建模方法，它涉及卫星姿态控制技术领域。该方法解决现有传统变结构控制器不适用于快速机动卫星，以及传统变结构控制器设计方法不具通用性的问题。所述方法包括以下步骤：所述方法包括以下步骤：求解a、T、Δ、ε、K、ΔI为需要设计的参数；设计的参数的具体含义为：a为减少输入力矩幅值的参数，T为输入段惯性环节的时间常数，其作用增加控制器设计自由度、减少“抖振”，Δ为判断是否进行力矩幅值切换的变量，ε是消除抖振的参数，K为滑模面中姿态角的系数，为滑模面中姿态角的饱和值，ΔI为减少惯量拉偏对姿态控制系统的影响的参数。本发明用于建单轴轮控快速姿态机动卫星的变结构控制模型。
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公开(公告)号：CN104503233B
公开(公告)日：2017-04-12
申请号：CN201410705776.3
申请日：2014-11-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 适用于卫星姿态控制的干扰力矩辨识方法，属于航天器姿态控制技术领域。为了解决传统滤波算法无法在高精度姿态控制任务中分离测量噪声和干扰力矩的问题。所述方法包括如下步骤：步骤一、根据待辨识的卫星姿态控制系统，建立带有未知干扰力矩的小量化的卫星姿态控制系统模型；步骤二、根据步骤一建立的卫星姿态控制系统模型获得未知输入观测器，采用获得的未知输入观测器估计包含噪声的干扰力矩；步骤三、采用离散傅里叶变换和离散傅里叶反变换来离线处理步骤二估计的包含噪声的干扰力矩，获得去除噪声后的干扰力矩的估计结果；步骤四、对步骤三中的估计结果采用傅里叶级数拟合得到干扰力矩的数学表达式。它用于在轨卫星进行姿态控制。
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公开(公告)号：CN103235515B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310148114.6
申请日：2013-04-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种利用零运动避免单框架控制力矩陀螺群框架轴转速死区的方法，本发明涉及航天器姿态控制技术领域。本发明是要解决由SGCMG框架轴的最小转速引起的力矩输出误差大、控制精度低的问题。步骤一、产生指令力矩Tc所需要的SGCMGs框架轴转速与零运动的表达式；步骤二、利用奇异值分解方法求取零空间的基底；步骤三、选取优化指标H；步骤四、令H取极小值，求取零空间基底坐标组成的列阵a的单位方向步骤五、求取基底坐标组成的列阵a的幅值a；步骤六、构造零空间基底坐标组成的列阵a的翻转策略；步骤七、根据已经求出的坐标值a与步骤六构造的a的翻转策略求出SGCMGs的零运动本发明应用于航天器姿态控制技术领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103309348B
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201310268646.3
申请日：2013-06-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种利用二阶卡尔曼滤波算法估计卫星姿态控制系统执行机构加性故障大小的方法，它涉及利用二阶卡尔曼滤波算法估计卫星姿态控制系统执行机构加性故障大小的方法，本发明是要解决现有的卫星姿态控制系统中采用卡尔曼滤波算法建模不能真实地反映飞轮产生的故障大小的问题。本发明方法通过如下步骤来实现：一、根据动力学方程和运动学方程建立离散的控制系统模型；二、对离散的控制系统模型中的噪声向量wk和vk在实际运行过程中进行标定；三、建立含有执行机构加性故障的离散控制系统数学模型；四、测出执行机构输出力矩中的白噪声向量五、利用二阶卡尔曼滤波算法估计执行机构加性故障的大小。本发明可用于航天器姿态控制领域。
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公开(公告)号：CN103438907A
公开(公告)日：2013-12-11
申请号：CN201310412842.3
申请日：2013-09-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种星敏感器六自由度像平面误差的在轨标定方法，它涉及一种星敏感器六自由度像平面误差的在轨标定方法，本发明是要解决现有星敏感器由于像平面误差引起卫星姿态确定产生较大误差的问题。本发明方法通过如下步骤来实现：星敏感器对目标恒星成像；引入六自由度像平面误差模型中的误差系数及误差校正公式；将误差校正后的目标恒星的成像点坐标转化为目标恒星在星敏感器坐标系下的单位方向矢量；得到目标恒星在惯性系下的单位方向矢量；计算num颗目标恒星相互之间的星角距及其对星敏感器六自由度像平面误差系数的导数，得到中间计算矩阵；对估计误差方差矩阵进行迭代计算得到真实的星敏感器六自由度像平面误差系数。本发明用于卫星姿态确定技术领域。
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公开(公告)号：CN103235515A
公开(公告)日：2013-08-07
申请号：CN201310148114.6
申请日：2013-04-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种利用零运动避免单框架控制力矩陀螺群框架轴转速死区的方法，本发明涉及航天器姿态控制技术领域。本发明是要解决由SGCMG框架轴的最小转速引起的力矩输出误差大、控制精度低的问题。步骤一、产生指令力矩Tc所需要的SGCMGs框架轴转速与零运动的表达式；步骤二、利用奇异值分解方法求取零空间的基底；步骤三、选取优化指标H；步骤四、令H取极小值，求取零空间基底坐标组成的列阵a的单位方向步骤五、求取基底坐标组成的列阵a的幅值a；步骤六、构造零空间基底坐标组成的列阵a的翻转策略；步骤七、根据已经求出的坐标值a与步骤六构造的a的翻转策略求出SGCMGs的零运动本发明应用于航天器姿态控制技术领域。
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公开(公告)号：CN103488092B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310484771.8
申请日：2013-10-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于T-S模糊模型与学习观测器的卫星故障诊断与容错控制方法，它涉及一种基于T-S模糊模型与观测器的卫星故障诊断与容错控制方法，本发明是要解决现有故障诊断方法无法有效处理空间干扰力矩的影响、保证故障诊断方法的鲁棒性以及现有容错控制方法容错性能差的问题。基于T-S模糊模型与学习观测器的卫星姿态控制系统的故障诊断与容错控制方法按以下步骤进行：1、建立非线性卫星姿控系统的数学模型；2、利用步骤1获得的结果，建立卫星姿控系统的T-S模糊模型；3、利用步骤2获得的结果，设计T-S模糊学习观测器实现卫星姿态角速度估计和执行机构的鲁棒故障检测、隔离以及故障重构；4、利用步骤3获得的结果，设计状态反馈容错控制器，使得卫星姿控T-S模糊系统闭环稳定。本发明可应用于航空航天领域。
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公开(公告)号：CN104503241B
公开(公告)日：2017-03-01
申请号：CN201410811455.1
申请日：2014-12-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 卫星姿态控制系统的转动惯量确定方法，涉及卫星控制技术领域。本发明方法为了确定卫星姿态控制系统中转动惯量的精确变化范围。技术要点：首先建立包含不确性的卫星姿态控制系统模型，再制定相应的约束指标，求取合适的H∞状态反馈控制器，最后将上述闭环系统中的不确定性表示为多项式矩阵胞的形式，并用线性矩阵不等式的方法求解出转动惯量不确定性的变化范围。本发明运用多项式矩阵胞的稳定性条件判断出在状态反馈情况下卫星转动惯量的变化范围。本发明在控制器设计阶段考虑了不确定性，并将不确定性对输出的影响作为控制指标，并将闭环系统中的不确定性用多项式矩阵胞的形式表示。
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