电磁场作用下磁流体在管道内的稳定流速研究

研究磁流体在磁场和电场作用下的流动速度,对于一些基于磁流体动力学原理的工程应用,如磁流体动量轮等,具有重要意义。基于层流和轴对称假设,构建了截面速度二维分布的傅里叶级数解析模型,分析了无沿管道方向的压力梯度情况下,截面速度和诱导磁场耦合傅里叶级数解的不可解性,基于纳维－斯托克斯方程推导了电磁场作用下稳态截面速度的傅里叶级数解析式,并利用MATLAB对解析式进行计算,与Ansys仿真结果对比分析,对不同驱动方式的速度分布进行了分析,给出了截面速度在各点的分布与该点处的电场、磁场大小及磁流体特性参数等的关系。     

基于滑模控制的卫星姿态控制算法研究

针对卫星姿态控制系统存在外部扰动和执行器故障的情况下,提出一种基于非线性观测器技术和滑模控制理论的容错控制器设计方案。首先,建立含有外部扰动和执行器故障的刚体卫星姿态控制系统运动学方程和动力学方程。然后,通过非线性干扰观测器估计系统中的未知故障,进而利用故障信息基于滑模控制策略设计容错控制器。通过Lyapunov函数证明闭环姿态控制系统的稳定性。最后通过数值仿真验证该容错控制方案的鲁棒性和可行性。     

卫星磁姿态控制方法与算法综述

自太空探索之初,姿态控制磁控系统便因其体积小、质量轻、成本低、可靠性高等优点被广泛应用于各类轨道卫星.近些年,随着微小卫星技术的迅猛发展,姿态控制磁控系统满足了微小卫星对质量、空间等资源的限制,成为了学者们研究的热点.本文综述了自20世纪60年代以来卫星尤其是微小卫星所采用的主要磁姿态控制方法和算法,包括飞轮起旋与卸载算法、被动以及主动磁姿态控制算法等.其中主动磁姿态控制算法包括主动磁阻尼算法、磁控与自旋、定转速飞轮、重力梯度力矩结合的算法以及纯磁控算法.最后对该研究进行了总结与展望.     

返回型科学技术试验卫星姿控系统为国增光

1965年10月举行的“651”会议提出,我国在第一颗人造地球卫星发射成功后,应当较快地发射对地摄影卫星。于是,几乎在开展我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”研制工作的同时,我们所就开始了对地定向卫星三轴姿态控制系统的预先研究。1987年9月11日召开的返回型科学技术试验卫星总体方案论证会拉开了全面开展这颗卫星研制工作的序幕。我们所承担并全面负责卫星姿态控制系统和程序控制系统的研制工作。根据返回型科学技术试验卫星姿态控制系统的     

冗余空间机器人最小姿态干扰运动控制

空间机器人（Space Robots,SR）机械手沿预定轨迹运动完成空间作业时会对卫星本体姿态产生干扰,影响正常通信和太阳能帆板定向,增加姿态控制燃料消耗。首先通过对SR非完整冗余（Nonholonomic Redundancy,NR）分析,求解不同作业任务SR逆运动学问题,提出对卫星本体不产生姿态干扰的固定姿态控制雅可比矩阵的灵活度准则;其次基于任务分层和NR控制方程,开发了最小姿态干扰运动控制算法;最后计算机仿真验证了算法的有效性。研究结果表明该算法可最小化机械手运动对卫星本体姿态干扰,可节省宝贵姿态控制燃料。     

卫星飞轮转速过零问题的一种补偿方法

本文以小卫星姿态控制系统为研究对象,当反作用飞轮转速过零时,摩擦力发生非线性变化,控制作用力矩出现不确定性,从而影响小卫星的姿态控制性能.本文在最优控制基础上加入了颤震信号对摩擦力进行补偿,通过仿真实验分析,对比最优控制与补偿控制,后者能够有效地抑制反作用飞轮转速过零时引起的姿态扰动,从而实现了高精度的卫星姿态控制.     

磁流体动力学动量轮导电流体运动特性研究

为研究磁流体动力学动量轮导电流体环运动特性,在理想假设条件下建立磁流体动量轮的简化模型,综合欧姆定律和不可压缩流体的Navier Stokes方程对动量轮关键部件导电流体环进行传递函数的理论推导,然后利用仿真软件Fluent对理论结果进行数值仿真验证。研究表明,建立的磁流体动量轮导电流体环电磁场与流场耦合模型是正确的,同时动量轮工作特性与导电流体环的结构、磁感应强度的大小以及导电流体材料的物理参数有关,可为磁流体动量轮结构设计与优化提供依据。     

卫星光压分析模块的实现

卫星光压分析对于卫星总体设计和姿态控制设计是非常重要的.为提高光压计算的通用性、提高计算效率,给出了一种通用的光压计算方法,开发了光压计算程序.详细讨论了光压计算及其程序开发的理论基础、设计思想,定义了光压计算的计算机分析流程.针对几何表面模型表达,遮挡判断、结果分析等方面进行了阐述,给出了包围球判断、细划面元、地影判断等方法.最后完成了光压分析程序代码编制,给出了实例与分析.     

挠性卫星的变结构姿态控制

将输入输出线性化控制与自适应模糊滑模控制相结合,并将其应用于挠性卫星姿态机动控制中.给出了卫星姿态控制器的基本形式.用自适应模糊控制逼近滑模控制中非线性控制分量,并推导了模糊规则参数调整的自适应律.在线调节自适应模糊控制器的参数以克服挠性卫星的不确定性,具有较强的鲁棒性.仿真结果表明该方法实现了较高精度的卫星姿态控制.     

三轴稳定卫星姿态控制周期的仿真研究

针对三轴稳定卫星的姿态控制系统,在离散事件仿真器OMNeT 的基础上,建立了以陀螺、星敏感器为敏感器,以反作用飞轮为执行机构的三轴稳定卫星的闭环控制系统.对于卫星姿态控制系统中控制周期的选取作了初步的分析,最后采用双矢量定姿算法和PID控制算法,设定多种控制周期,对该卫星在对地定向模式下的控制精度进行了仿真,仿真结果清楚的显示了控制周期对姿态控制精度的影响.