偏置动量轮控卫星姿态控制

研究了轮控的三轴稳定的偏置动量卫星姿态控制问题。卫星的俯仰回路采用偏置动量轮，滚动／偏航轴上各安装一个反作用飞轮来完成姿态控制。小姿态角下俯仰回路可以单独设计，利用测量的俯仰角来实现其姿态控制；滚动／偏航回路利用滚动信息，采用基于偏航观测器的滑模控制器设计。磁力矩器提供的磁矩与地磁场作用产生的力矩实现了飞轮的动量卸载。对卫星姿态控制系统进行的仿真研究结果表明，所设计的控制方案在飞轮输出力矩工作范围内，可使卫星达到很高的姿态控制精度。     

利用动量轮测试气浮台干扰力矩的新方法

测量气浮台干扰力矩是气浮台参数标定的需要,也是气浮台动力学仿真试验的一项重要前期工作;为此提出了一种用于实测在卫星全物理仿真中的气浮台干扰力矩的新方法,在由单片机和控制计算机组成的测试系统中,根据动量矩定理,利用动量轮的启动加速特性测定气浮台的干扰力矩;通过单通道全物理仿真实验表明,该方法误差较小,只需利用动量轮,因而是气浮台试验中一种简单实用的干扰力矩测试方法;此测试方法稍作推广也可应用于测量气浮台和其它复杂物体的转动惯量。     

反作用轮扰动对三轴稳定地球同步卫星姿态影响分析

根据带动量部件的三轴稳定卫星姿态动力学方程,利用GOES-8卫星和RWA-15型反作用轮的有关数据,研究星体和反作用轮之间的力学关系,分别在不含有反作用轮、含有反作用辁但不考虑反作用轮静动态力矩扰动、含有反作用轮并且考虑静动态力矩扰动的三种情况下分析了反作用轮的力矩扰动对三轴稳定地球同步轨道卫星姿态的影响,最后归结到滚动-俯仰-偏航角三个姿态角的偏差上面来。     

基于气动力矩和模型预测的LEO卫星角动量管理算法

为抑制气动力矩对近地轨道(LEO)卫星姿态控制系统的影响,改善卫星电磁环境,设计一种基于气动力矩和模型预测的LEO卫星角动量管理算法,利用气动力矩管理卫星角动量并通过磁力矩器辅助提高角动量管理效率和可靠性.利用所设计的角动量管理算法构建卫星姿态动力学的线性化模型和姿态控制律,预测角动量变化趋势;通过在卫星太阳阵常规运动上附加额外的小角度偏转,将LEO卫星主导摄动力矩的气动力矩转化为管理卫星角动量的控制力矩.仿真实验表明,与传统的角动量管理策略相比,所设计的角动量管理算法通过将气动力矩转化为角动量管理控制力矩,能够有效节省卫星角动量管理的消耗.此外,该算法在不增加物理机构的前提下可以作为卫星的备用角动量管理策略,能够显著增强卫星姿态系统的可靠性和鲁棒性.     

动量轮组件测试设备的设计

本文描述动量轮组件测试设备的功能、软硬件设计方案以及运行状况。本测试设备用于测试多种卫星平台的动量轮组件的性能，硬件使用APCI系列板卡，软件使用Borland C＋＋3．1系统软件支持下编写而成的专用软件。     

微小卫星动量轮数字控制系统的设计与实现

微小卫星体积小,质量轻,自身转动惯量小,与普通卫星动量轮控制相比,控制单元需要更高的控制精度和更小的体积。针对这一难题,采用数字的设计方法,运用等精度测频原理,设计并实现了在单片中等规模的FPGA中集成包括控制算法运行、动量轮运动控制、动量轮速度测量在内的控制动量轮所需要的完整功能。通过原理验证平台验证,控制系统的测量精度优于10e-5,控制精度优于10e-3,满足微小卫星动量轮的控制要求。与常规卫星动量轮控制系统相比,具有精度高、体积小的优点。     

基于最小完成时间的车载边缘计算任务流卸载策略

为在具有不稳定网络拓扑结构的车载边缘环境下实现车载任务的顺利卸载,提出一种基于动态优先级的最早完成时间卸载策略.根据车辆的速度、位置以及周围资源的使用状态等多种实时的信息筛选出可用卸载资源,以任务自身属性与可用资源的实际匹配程度作为基础为任务选择合适的卸载策略,实现任务流的完成时间最小化.实验结果表明,与其它策略相比,提出策略可以有效降低任务流的完成时间.     

基于HLA的卫星姿态控制系统数学仿真

该文针对三轴稳定卫星的姿态控制系统，着重考虑重力、光压、大气、地磁对其姿态的影响，并对这些环境因素的力矩作用效果建模，利用所建模型对卫星具体构形进行计算，形成一个以飞轮作为主动力矩、通过磁力矩卸载的闭环稳定系统。整个系统在符合高层体系结构HLA标准的商业RTI——pRTI下，建立了SOM／FOM模型，实现了控制器、姿态力学和干扰力矩、管理者各联邦成员之间的信息传递以及仿真问的互操作，并促进了仿真资源的重用，最后对卫星姿态角随时问的变化进行了显示。     

多指灵巧手的位置/力矩控制

提出了一种新的多指手位置/力矩控制策略.该策略基于滑模位置控制和PD力矩控制分别实现自由空间中的轨迹跟踪和约束空间中的力矩跟踪,利用简单的系统观测器实现灵巧手在过渡过程中的控制模式切换.该策略具有很好的位置/力矩跟踪能力,并且可以保证过渡过程的稳定性.实验结果证明了该控制策略的有效性和可行性.     

基于飞轮的偏置动量卫星周期干扰补偿方法

为了提高偏置动量卫星姿态控制精度,针对三轴稳定偏置动量卫星滚动/偏航回路周期干扰力矩补偿问题,提出了一种基于反作用飞轮的滚动/偏航回路周期干扰力矩补偿方案.采用频率分离法,分析了周期干扰力矩对卫星滚动/偏航回路姿态控制精度的影响.设计了周期干扰力矩的飞轮补偿方案,该干扰力矩补偿方案由安装在卫星滚动/偏航轴上的反作用飞轮实现.仿真结果表明,所设计的飞轮补偿方案提高了滚动/偏航轴的控制精度,从而验证了飞轮补偿方案的可行性和有效性.     

Momentum unloading excessive reaction-wheel system of a spacecraft

Wide use of electromechanical actuators in attitude control systems of spacecraft is intimately connected with improvement of these actuators using unloading methods—relieving excessive momentum. As applied to electromechanical actuators of the type of reaction wheels, the problem of unloading momentum for the case of excessive flywheel system is studied. The key feature of the work is the use of arbitrary parameters in the general solution of the undefined system of linear algebraic equations as additional control parameters. For the minimum excessive flywheel system and magnetorquers of the unloading system creating the additional external moment, control algorithms are synthesized which guarantee asymptotic stability of the zero solution to model equations describing the flywheel motion. The performance of the proposed algorithms and specific features of the process of unloading momentums of the flywheels are studied, as exemplified by the controlled motion of the spacecraft in stabilization of the regime of three-axial orbital orientation.     

带有两个动量飞轮刚体航天器的姿态非完整运动规划问题

航天器利用三个动量飞轮可以控制其姿态和任意定位.当其中一个动量飞轮失效,在某些特定的情况下,如何控制航天器的姿态问题还没有有效的方法.利用最优控制方法研究了带有两个动量飞轮的刚体航天器姿态优化控制问题.为此考虑系统角动量为零的情况下,将航天器姿态运动方程化为非完整形式约束方程,系统的控制问题可转化为无漂移系统的非完整运动规划问题.通过Ritz近似理论得到求解带有两个动量飞轮航天器姿态的运动规划控制算法.通过数值仿真,表明该方法对航天器姿态运动规划控制是有效的.     

欠驱动刚体航天器姿态运动规划的遗传算法

研究欠驱动刚体航天器姿态的非完整运动规划问题．航天器利用3个动量飞轮可以控制其姿态和任意定位,当其中一轮失效,航天器姿态通常表现为不可控．在系统角动量为零的情况下,系统的姿态控制问题可转化为无漂移系统的运动规划问题．基于优化控制理论,提出了求解欠驱动刚体航天器的姿态运动控制遗传算法,并且数值仿真表明：该方法对欠驱动航天器姿态运动的控制是有效的．     

Diesel engine speed control with handling of driveline resonances

A vehicular driveline transfer engine torque to the wheels. Resonances in the elastic parts of the driveline are important to handle when control of the engine and the transmission is optimized. Traditional diesel engine speed control maintains a well-damped engine speed set by the driver. However, the resonance modes of the driveline are easily excited by accelerator-position changes or by road disturbances. A speed-control strategy is proposed that includes the behavior of the driveline, and reduces driveline resonances and vehicle shuffle by engine control. Implementation shows significant reduction, also when facing nonlinear torque limitations from maximum torque and diesel smoke delimiters.     

线控转向系统的转向盘力反馈控制策略研究

线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接,因而可以根据车况主动提供路感,提高车辆的操纵稳定性.首先研究了转向刚度力矩、由侧向加速度确定的转向盘回正力矩、由轮胎回正力矩确定的转向盘回正力矩、转向阻尼力矩等进行转向盘力反馈的四种力矩.然后,研究了四种组合的转向盘力反馈控制策略及其进行双纽线试验、蛇行试验的性能.结果表明,调整各种力反馈方案的相应参数可以获得低速时的转向轻便性和高速时的良好路感.     

四轮独立驱动电动汽车单轮失效稳定性控制

为了解决四轮独立驱动电动汽车驱动系统失效时的转矩分配问题,提出了一种基于规则的驱动力控制分配策略以保证车辆在出现单轮失效情况下的稳定性和动力性.控制器采用双层控制,包括上层控制和下层控制.在上层控制中,根据驾驶员的输入与车辆状态,采用滑模控制理论计算出控制横摆角速度和质心侧偏角的附加横摆力矩.在下层控制中,根据驱动电机...     

电磁微马达驱动全方位永磁轮式爬壁微机器人

介绍了一种全方位微型轮式爬壁机器人.将轴向磁通电磁微马达与永磁轮集成在一起,实现驱动吸附一体化设计.采用一套转向齿轮和三个永磁轮,设计了全方位的爬壁机构.通过动力学分析,导出微机器人爬壁所需的力矩和磁力,并结合永磁轮自身的设计约束,采用ANSOFT和Pro/Engineer仿真对其尺寸进行了优化,从而在相司负载的情况下...