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GEO轨道太阳帆热致干扰力矩分析
1
作者 王杰 余晔 张涛 《中国空间科学技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期167-173,共7页
太阳帆由轻质伸展臂张拉大面积柔性薄膜结构组成。当太阳帆经历空间高低温环境时,温度场突变以及材料热膨胀系数的不一致将激起伸展臂的变形和振动,对太阳帆的姿态产生干扰力矩,影响控制系统的稳定性。提出了太阳帆热致干扰力矩分析方法... 太阳帆由轻质伸展臂张拉大面积柔性薄膜结构组成。当太阳帆经历空间高低温环境时,温度场突变以及材料热膨胀系数的不一致将激起伸展臂的变形和振动,对太阳帆的姿态产生干扰力矩,影响控制系统的稳定性。提出了太阳帆热致干扰力矩分析方法,以豆荚杆式伸展臂支撑的太阳帆为仿真对象,建立了热-结构分析模型,分析了太阳帆在进出地影时结构的瞬态温度场分布,进一步计算了突变温度场下结构的动态响应,最后获取了热致动力学响应对中心星体的干扰力矩。数值仿真结果表明,热致变形和进出地影时伸展臂的热致振动将会对太阳帆中心星体造成不可忽视的干扰,干扰力矩幅值达10-3 N·m。提出的方法可对太阳帆在轨热扰动响应进行精确预示,对工程设计具有理论指导意义。 展开更多
关键词 太阳帆 热致动力学响应 GEO 温度场 干扰力矩
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双翼箱式航天器太阳光压干扰力矩模型 被引量：4
2
作者 李连军 戴金海 《航天控制》 CSCD 北大核心 2005年第4期13-17,31,共6页
在设计航天器姿控系统时,需要充分考虑各种光照条件下航天器所受到的太阳光压干扰力矩。本文针对双翼太阳帆板、面板式天线阵、箱式主体构型航天器,采用几何方法,详细讨论了航天器各表面的受晒情况,推导了不同太阳光入射条件下航天器各... 在设计航天器姿控系统时,需要充分考虑各种光照条件下航天器所受到的太阳光压干扰力矩。本文针对双翼太阳帆板、面板式天线阵、箱式主体构型航天器,采用几何方法,详细讨论了航天器各表面的受晒情况,推导了不同太阳光入射条件下航天器各面所受到的太阳光压力矩数学模型。为验证模型有效性,将其应用于某三轴稳定对地定向卫星姿态动力学仿真中,得到了相应的太阳光压干扰力矩曲线。 展开更多
关键词 建模与仿真 姿态控制 太阳光压干扰力矩 环境干扰力矩
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无磁仿真转台用凸轮转子马达叶片干扰力矩 被引量：9
3
作者 刘鹏 王旭永 +2 位作者 陶建峰 扬飞鸿 李付军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1773-1777,共5页
介绍了一种新型的无磁仿真转台用凸轮转子连续回转电液伺服马达的工作原理及特点.通过对其叶片的系统受力分析,得出马达波动力矩产生的机理.利用Matlab软件对马达低速运行时,叶片产生的干扰力矩进行了仿真,并对不同减压阀出口油压及不... 介绍了一种新型的无磁仿真转台用凸轮转子连续回转电液伺服马达的工作原理及特点.通过对其叶片的系统受力分析,得出马达波动力矩产生的机理.利用Matlab软件对马达低速运行时,叶片产生的干扰力矩进行了仿真,并对不同减压阀出口油压及不同叶片厚度下的干扰力矩进行对比,得出相关参数对该类型马达力矩波动产生的影响.为解决该类液压马达存在的低速速率波动现象提供了一定的理论依据. 展开更多
关键词 凸轮转子 干扰力矩 力矩波动
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三轴气浮平台常值干扰力矩的分析与补偿 被引量：14
4
作者 向东 杨庆俊 +1 位作者 包钢 王祖温 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期448-452,共5页
建立了三轴气浮平台的动力学模型,提出了动力学反演和基于复摆模型的惯性坐标系下常值干扰力矩的计算方法,对matlab仿真结果的计算验证了方法的正确性。使用fluent对气浮球轴承建模计算,得到了球轴承座倾斜角度和由此产生的倾斜力矩的... 建立了三轴气浮平台的动力学模型,提出了动力学反演和基于复摆模型的惯性坐标系下常值干扰力矩的计算方法,对matlab仿真结果的计算验证了方法的正确性。使用fluent对气浮球轴承建模计算,得到了球轴承座倾斜角度和由此产生的倾斜力矩的关系。从调平衡角度提出了引入倾斜力矩来补偿台体运动过程中惯性坐标系下常值干扰力矩的方法。实验结果表明方法正确有效。 展开更多
关键词 三轴气浮台 干扰力矩 倾斜力矩 惯性坐标系
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位置同步补偿克服负载模拟器干扰力矩及提高系统频宽的理论与实验研究 被引量：10
5
作者 张立勋 孟庆鑫 +1 位作者 刘庆和 吴盛林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期120-123,共4页
本文介绍一种通过位置同步补偿克服飞行器负载模拟器的干扰力矩及提高系统频宽的新方法。建立了位置同步补偿电液负载模拟器的数学模型。
关键词 负载模拟器 干扰力矩 同步补偿 飞行器 舵面
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卫星在轨周期干扰力矩辨识与补偿方法的研究 被引量：7
6
作者 雷静 刘莹莹 +1 位作者 周凤岐 周军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期396-400,共5页
文章针对三轴稳定卫星受周期干扰影响的情形,研究周期干扰力矩预先未知的情况下卫星在稳态运行期间姿态的高精度控制问题。要实现卫星姿态的高精度控制,需要对未知周期干扰力矩进行在轨估计进而实现补偿。该文首先基于卫星的稳态输出数... 文章针对三轴稳定卫星受周期干扰影响的情形,研究周期干扰力矩预先未知的情况下卫星在稳态运行期间姿态的高精度控制问题。要实现卫星姿态的高精度控制,需要对未知周期干扰力矩进行在轨估计进而实现补偿。该文首先基于卫星的稳态输出数据,采用特征系统实现法辨识周期干扰力矩的频率,并结合控制系统的闭环传递函数估计干扰的幅值进而获得周期干扰的完整模型。然后提出了使用前馈控制对所估计干扰实现在线补偿的方案。分析和仿真结果表明,上述方案能有效地克服未知周期干扰力矩对姿态稳定度的影响,提高在轨运行卫星的姿态控制精度。 展开更多
关键词 高精度控制 特征系统实现法 周期干扰力矩辨识 前馈 补偿
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一种低干扰力矩的三自由度球面磁轴承 被引量：4
7
作者 缪存孝 赵航 +2 位作者 韩天 樊亚洪 许国锋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1491-1499,共9页
提出一种低干扰力矩的三自由度球面磁轴承结构,球面磁轴承定、转子均采用球面结构。当磁通作用在转子的球形包络面时,产生的电磁力会指向转子球心,不会对转子产生干扰力矩,但少量的漏磁磁通会作用在转子的非球形平面上,导致低干扰力矩... 提出一种低干扰力矩的三自由度球面磁轴承结构,球面磁轴承定、转子均采用球面结构。当磁通作用在转子的球形包络面时,产生的电磁力会指向转子球心,不会对转子产生干扰力矩,但少量的漏磁磁通会作用在转子的非球形平面上,导致低干扰力矩的出现。利用等效磁路法对球形转子偏转时轴向部分漏磁导致的干扰力矩进行分析,得出干扰力矩的数学表达式。运用有限元法分析球面磁轴承和柱面磁轴承产生偏转时的干扰力矩,结果表明干扰力矩随着转子偏转角度的增加而增大,当转子偏转角达到最大允许值0.3°时,球面磁轴承与柱面磁轴承相比干扰力矩减小两个数量级。球面磁轴承的低干扰力矩特性决定其特别适用于磁悬浮控制力矩陀螺,可提高陀螺的控制精度,在磁悬浮高能密度电机、其他飞轮系统等场合具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 球面磁轴承 柱面磁轴承 偏转 干扰力 干扰力矩
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主动补偿式超低干扰力矩气浮转台的设计 被引量：5
8
作者 刘延芳 刘兴富 +1 位作者 齐乃明 张刘 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2432-2441,共10页
由于微纳卫星反作用飞轮的输出力矩与气浮转台的干扰力矩属于同一量级,故无法直接采用气浮转台实现微纳卫星姿态动力学仿真及姿控系统的地面试验验证。为了解决这一问题,设计并研制了主动补偿式超低干扰力矩气浮转台。对气浮转台的干扰... 由于微纳卫星反作用飞轮的输出力矩与气浮转台的干扰力矩属于同一量级,故无法直接采用气浮转台实现微纳卫星姿态动力学仿真及姿控系统的地面试验验证。为了解决这一问题,设计并研制了主动补偿式超低干扰力矩气浮转台。对气浮转台的干扰力矩进行分析,提出了3种减小干扰力矩的方法:通过优化设计,降低了黏滞阻尼力矩;通过配置斜向节流孔,并单独供气,产生大小可调的主动涡流以抵消气浮轴承的固有涡流,从而降低涡流力矩;利用气浮轴承的摆动特性实现高精度平衡调节,减弱了重力诱导力矩。最后,设计了微小力矩测量装置,测量了剩余干扰力矩并基于测试结果来指导涡流力矩和重力诱导力矩补偿过程。测试结果显示:气浮转台实现的干扰力矩小于5×10-5 Nm,小于反作用飞轮的最小输出1×10-4 Nm,满足微纳卫星姿态动力学及控制的地面验证需求。 展开更多
关键词 微纳卫星 气浮转台 干扰力矩 主动补偿
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凸轮转子叶片马达干扰力矩分析与实验研究 被引量：4
9
作者 徐川辉 吴亦昕 +3 位作者 王旭永 陶建峰 张文俊 苗中华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期430-433,444,共5页
介绍了一种新型的凸轮转子连续回转电液伺服叶片马达的工作原理及特点.通过对叶片的系统受力分析,得出马达干扰力矩产生的机理.通过计算机仿真得到了马达的凸轮正压力以及干扰力矩与减压压力的变化规律.干扰力矩会造成马达的速率波动,... 介绍了一种新型的凸轮转子连续回转电液伺服叶片马达的工作原理及特点.通过对叶片的系统受力分析,得出马达干扰力矩产生的机理.通过计算机仿真得到了马达的凸轮正压力以及干扰力矩与减压压力的变化规律.干扰力矩会造成马达的速率波动,选择马达斜坡信号跟踪下的误差曲线的误差带作为衡量马达速率波动的指标,对不同减压压力下的误差带进行对比.结果表明,随着减压压力的增加,马达的速率波动也越加剧. 展开更多
关键词 凸轮转子 叶片马达 干扰力矩 速率波动
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导引头稳定平台弹性干扰力矩分析与优化技术 被引量：5
10
作者 王春生 宁汝新 +1 位作者 刘检华 赵涛 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期566-574,共9页
为降低导引头稳定平台运动过程中,与其相连接的线缆和管路随之运动产生的弹性干扰力矩,以弹性细杆非线性力学理论为基础,对稳定平台所属的运动线缆和管路进行建模与仿真分析。在仿真分析的基础上,提出弹性干扰力矩的精确计算方法,并将... 为降低导引头稳定平台运动过程中,与其相连接的线缆和管路随之运动产生的弹性干扰力矩,以弹性细杆非线性力学理论为基础,对稳定平台所属的运动线缆和管路进行建模与仿真分析。在仿真分析的基础上,提出弹性干扰力矩的精确计算方法,并将其应用于线缆虚拟布线设计中。以弹性干扰力矩的仿真计算结果为判据,对线缆布局设计进行优化。通过实验验证,表明该方法可以有效地将弹性干扰力矩限制在允许的范围内,进而提高制导精度。 展开更多
关键词 稳定平台 干扰力矩 虚拟装配 线缆布线
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航天器环境干扰力矩的闭环辨识与补偿(英文) 被引量：6
11
作者 周凤岐 雷静 +1 位作者 刘莹莹 周军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1390-1395,共6页
研究引入干扰力矩辨识的方法提高三轴稳定航天器在稳态运行期间的高精度指向控制问题。基于航天器的稳态输出数据和系统传递函数,对环境干扰力矩的完整模型进行闭环辨识。其中采用改进的特征系统实现相关算法和多元线性回归法辨识环境... 研究引入干扰力矩辨识的方法提高三轴稳定航天器在稳态运行期间的高精度指向控制问题。基于航天器的稳态输出数据和系统传递函数,对环境干扰力矩的完整模型进行闭环辨识。其中采用改进的特征系统实现相关算法和多元线性回归法辨识环境干扰力矩的模型参数,最后使用前馈控制对所辨识的环境干扰力矩实现在线补偿。分析和仿真结果表明,该方案能有效地克服不确定的环境干扰力矩对姿态稳定度的影响,提高在轨运行航天器的姿态稳定精度。 展开更多
关键词 环境干扰力矩 闭环辨识 改进的特征系统实现相关算法 多元线性回归法 前馈控制
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基于PMI的三轴惯性稳定平台干扰力矩补偿方法研究 被引量：8
12
作者 钟麦英 矫成斌 +1 位作者 李树胜 赵岩 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期781-787,共7页
针对未知干扰力矩严重影响航空遥感三轴惯性稳定平台稳定精度这一问题,对平台未知干扰力矩进行估计与补偿。将干扰力矩视为一类执行器故障,给出了一种比例多重积分(PMI)观测器设计方法,利用PMI观测器实时估计出未知干扰力矩,通过前馈控... 针对未知干扰力矩严重影响航空遥感三轴惯性稳定平台稳定精度这一问题,对平台未知干扰力矩进行估计与补偿。将干扰力矩视为一类执行器故障,给出了一种比例多重积分(PMI)观测器设计方法,利用PMI观测器实时估计出未知干扰力矩,通过前馈控制器进行补偿。最后对传统PID控制和基于PMI观测器的前馈补偿控制分别进行了仿真分析和实验对比。结果表明:与传统PID控制相比该方法有效地抑制了干扰力矩的影响,提高了平台的动态特性和稳态性能,能更好的满足航空遥感对地观测的重大需求。 展开更多
关键词 三轴惯性稳定平台 干扰力矩 PMI观测器 前馈
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小型静电陀螺仪转子变形及干扰力矩分析 被引量：4
13
作者 颜明 李德才 +1 位作者 金志华 田蔚风 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第5期24-27,37,共5页
推导了小型静电陀螺仪转子非球形干扰力矩公式,仿真分析了两种不同结构的实心转子的温度变形、离心变形、压力变形及综合变形,计算了其变形产生的干扰力矩及漂移。
关键词 转子变形 静电陀螺仪 离心变形 干扰力矩 漂移 航海仪器
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J-T制冷器管路对稳定平台的干扰力矩分析 被引量：4
14
作者 王春生 宁汝新 +1 位作者 刘检华 尚炜 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期277-279,289,共4页
在对作用于稳定平台上的各种干扰力矩进行综合分析的基础上,对J-T制冷器供气管路所引起干扰力矩的特性进行了详细分析,并提出了计算公式和减小此项干扰力矩的有效措施。
关键词 稳定平台 干扰力矩 J—T制冷器 红外成像导引头 虚拟装配
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基于干扰观测器的动力陀螺式导引头干扰力矩补偿 被引量：4
15
作者 刘俊辉 单家元 赵新 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期842-849,共8页
干扰力矩对导引头跟踪测量精度及导弹的制导精度有直接影响。为分析干扰力矩对动力陀螺式导引头跟踪精度的影响,建立了动力陀螺式导引头及框架摩擦干扰力矩和导线干扰力矩模型。为减小干扰力矩对导引头测量精度的影响,设计了实用的干扰... 干扰力矩对导引头跟踪测量精度及导弹的制导精度有直接影响。为分析干扰力矩对动力陀螺式导引头跟踪精度的影响,建立了动力陀螺式导引头及框架摩擦干扰力矩和导线干扰力矩模型。为减小干扰力矩对导引头测量精度的影响,设计了实用的干扰观测器来对干扰力矩进行补偿。考虑了实际中导引头系统本身及干扰观测器采样保持时间不同的多速率采样问题。提出基于奈奎斯特稳定性理论的离散干扰观测器设计方法,消除了小增益定理设计方法的保守性。通过综合权衡系统稳定性、干扰力矩补偿及传感器噪声抑制能力,确定了干扰观测器采样保持时间及干扰观测器滤波时间常数。结合弹上及导引头量测信息,设计了干扰观测器所需信息的提取方式。数学仿真结果表明所设计的干扰观测器能有效地提高导引头的跟踪测量精度。 展开更多
关键词 控制科学与技术 干扰观测器 稳定性 导引头 干扰力矩补偿 多速率采样
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导引头平台干扰力矩对无线电制导回路性能的影响 被引量：4
16
作者 王志伟 夏群力 祁载康 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期28-30,34,共4页
目前导弹采用的无线电导引头,特别是毫米波导引头,由于大多采用高频电缆,使得导引头稳定平台的干扰力矩大幅增加,这些干扰力矩的存在会严重破坏导引头的跟踪性能,基于这种情况,建立了导引头平台干扰力矩的数学模型,通过数学仿真研究导... 目前导弹采用的无线电导引头,特别是毫米波导引头,由于大多采用高频电缆,使得导引头稳定平台的干扰力矩大幅增加,这些干扰力矩的存在会严重破坏导引头的跟踪性能,基于这种情况,建立了导引头平台干扰力矩的数学模型,通过数学仿真研究导引头平台的干扰力矩对导引头稳定性、跟踪性能和隔离度以及对整个制导回路性能的影响。对导引头的设计及整个制导回路的设计有重要的实际指导意义。 展开更多
关键词 导引头 干扰力矩 无线电制导
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静压气体球轴承支承球形转子的干扰力矩分析 被引量：3
17
作者 贺晓霞 高钟毓 王永梁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第6期56-61,共6页
中心小孔供气单向受载球面气体轴承可以用于球形转子的静平衡测量。对作用于转子上的干扰力矩进行估算是平衡装置设计的重要部分。本文在一定假设条件下推导了由粘性剪切应力和气膜支撑力引起的作用于转子上的干扰力矩。干扰力矩以轴承... 中心小孔供气单向受载球面气体轴承可以用于球形转子的静平衡测量。对作用于转子上的干扰力矩进行估算是平衡装置设计的重要部分。本文在一定假设条件下推导了由粘性剪切应力和气膜支撑力引起的作用于转子上的干扰力矩。干扰力矩以轴承包角、中心气室张角、气膜压力、转子转速、转子旋转轴位置、失中度、转子非球度表示。以干扰力矩最小为准则分析了这些参数的影响,结论有助于静平衡装置的优化设计以及对精度的进一步分析。 展开更多
关键词 静压气体球轴承 干扰力矩 球形转子平衡装置 静平衡 气膜
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单太阳翼放气干扰力矩分析 被引量：2
18
作者 边志强 王鑫 +5 位作者 栗双岭 董瑶海 沈毅力 曾擎 洪振强 宋效正 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2018年第1期67-74,共8页
针对静止轨道单太阳翼卫星在转移轨道段,太阳翼展开对日定向稳定控制过程中,太阳翼结构的初期放气干扰力矩对姿态影响的问题,利用卫星姿态动力学模型、姿态变化和推力器等参数,估计太阳翼放气产生的干扰力矩。通过理论仿真,验证了估计... 针对静止轨道单太阳翼卫星在转移轨道段,太阳翼展开对日定向稳定控制过程中,太阳翼结构的初期放气干扰力矩对姿态影响的问题,利用卫星姿态动力学模型、姿态变化和推力器等参数,估计太阳翼放气产生的干扰力矩。通过理论仿真,验证了估计方法的正确性。以风云四号(FY-4)卫星为例,在轨实时估计结果表明:FY-4卫星太阳翼放气持续时间近11个小时,初期最大干扰力矩达37mN·m,比光压力矩约大2个量级,其对姿态影响不可忽视。文章的研究结果可为地面控制系统设计和在轨控制参数修改提供数据参考。 展开更多
关键词 单太阳翼 太阳翼放气 转移轨道 陀螺角速度 推力器工作时间 干扰力矩
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超低干扰力矩微纳卫星姿控半物理仿真平台 被引量：3
19
作者 刘延芳 刘兴富 齐乃明 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1808-1814,共7页
微纳卫星姿控的反作用飞轮输出力矩小,难以克服普通气浮转台的干扰力矩,为了解决上述问题,实现微纳卫星姿控地面半物理仿真验证,必须对干扰力矩进行有效补偿。为此,对干扰力矩分类并分析了各自的特性,针对性提出了干扰力矩主动补偿方法... 微纳卫星姿控的反作用飞轮输出力矩小,难以克服普通气浮转台的干扰力矩,为了解决上述问题,实现微纳卫星姿控地面半物理仿真验证,必须对干扰力矩进行有效补偿。为此,对干扰力矩分类并分析了各自的特性,针对性提出了干扰力矩主动补偿方法,研制了主动补偿式超低干扰力矩气浮转台,并基于此开发了微纳卫星姿控半物理仿真平台。研制的气浮转台的干扰力矩达到2×10-5 Nm,小于微纳卫星反作用飞轮的最小输出力矩,利用半物理仿真平台有效地验证了微纳卫星大角度姿态机动控制算法。 展开更多
关键词 半物理仿真 微纳卫星模拟器 干扰力矩 气浮转台
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小型静电陀螺仪静电场基本干扰力矩分析 被引量：2
20
作者 颜明 田蔚风 +1 位作者 金志华 李传学 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第2期45-49,共5页
:推导了采用装配式电极结构的小型静电陀螺仪静电场基本干扰力矩计算公式 ,进行了仿真计算 ,并分析了转子的谐波、转子线位移、支承回路放大系数、转子极轴相对于电极坐标系的偏移对干扰力矩的影响 。
关键词 静电陀螺仪 干扰力矩 仿真 静电场
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