单框架控制力矩陀螺系统的奇异现象严重,操纵律也比较复杂,但其机械结构简单,有较大的力矩放大作用,其主要用于飞行器需要较大控制力矩的情况[3]。而双框架控制力矩陀螺效率较高,动态响应快,控制特性线性度好,能提供极高的力矩放大作用,其功耗相对较小[4],冗余度大,常用于只需要中等动量交换、输出力矩为中等偏下的情况。67254

吴忠等人[3,5]根据构形效率、奇异面的复杂度等指标,针对SGCMG成对安装和非成对对称安装的几种构形进行了分析评价,综述了和平号空间站SGCMG系统的组成以及操纵,并给出了梯度型操纵律回避奇异的一般性解释。张锦江等[6]从奇异性分析的角度对单框架控制力矩陀螺系统的奇异状态进行了研究,提出了奇异可回避性的判别方法,针对常用各种构形的SGCMG系统进行了讨论。张激扬等人[7]对应用在航天器上的SGCMG进行了全面的动力学分析,并建立了框架伺服系统的动力学模型,为SGCMG框架伺服系统设计了一个扰动力矩观测器,并采用基于扰动力矩补偿的PID控制器对其进行控制。论文网

由于SGCMG带有高速旋转的转子和框架转动部件,长期的连续转动很容易造成故障,一旦故障发生而又不能及时检测并排除将引起航天器的姿态失控,因此要求能够做到实时检测和隔离陀螺的故障。文献[8]根据控制力矩陀螺系统的工作特性,介绍了一种基于奇偶向量法的故障诊断方法。

参考文献

 

[1] 刘刚. 应用控制力矩陀螺的卫星姿态机动控制研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2010: 1-11

[2] V.J.Lappas, W.H.Steyn,C.I.Underwood. 应用控制力矩陀螺的小卫星姿态控制技术[J].控制工程, 2003, 3: 34-36.

[3] 吴忠, 吴宏鑫. 和平号空间站 SGCMG 系统及其操纵[J]. 航天控制, 1999, 2(3): 1-2.

[4] 卢松涛, 王磊. 基于双框架控制力矩陀螺的航天器动量管理[J]. 上海航天, 2011, 1: 28.

[5] 吴忠, 吴宏鑫. 单框架控制力矩陀螺系统的构型分析[J]. 航天控制, 1998(1): 19-26.

[6] 张锦江. 单框架控制力矩陀螺系统的构型分析和对比研究[J]. 中国空间科学技术, 2003, 5(23): 36-38.

[7] 吴忠, 张激扬. 控制力矩陀螺框架伺服系统动力学建模与控制[J]. 航天控制, 1999, 2(3): 1-2.

[8] 冯烨, 刘良栋. 基于奇偶向量法的控制力矩陀螺系统故障诊断[J]. 应用基础与工程科学学报, 2007, 15(1): 130.

[9] 关晓东, 曲广吉. SGCMG控制的三轴稳定航天器姿态动力学建模[J]. 航天工程, 2000, 9(2): 7-8.

[10] 郭秀中, 于波, 陈云湘. 陀螺仪理论及应用[M]. 北京: 航空工业出版社,1987: 46-53.

[11] 许江宁, 卞海巍等. 陀螺原理及应用[M]. 北京: 国防工业出版社, 2009: 31-44.

[12] T.R. Parks ECP. Manual For Model 750 Control Moment Gyroscope. ECP,Educational Control Products, 1999.

[13] 马国梁. 一类非线性系统反馈线性化设计方法研究[D]. 南京理工学, 2002: 5-42.

[14] 胡寿松. 自动控制原理(第五版)[M]. 北京: 科学出版社, 2007.

[15] Katsuhiko Ogata. 现代控制工程(第五版)[M]. 北京: 电子工业出版社, 2011.

[16] 孟吉红, 徐军等. 在阶Butterworth型极点配置方法的改进[J]. 控制工程, 2007, 14(1): 70.

[17] 王小进. 陀螺仪系统的控制与仿真环境的研究[D]. 南京理工大学, 2004: 16-25

[18] 杨俊华, 吴捷等. 反步方法原理及在非线性鲁棒控制中的应用[J]. 控制与决策, 2002, 17: 642.

[19] Dorf.R.C.,Bishop.R.H. 现代控制系统(第十版)[M]. 北京: 科学出版社, 2005.

[20] 冯纯伯, 费树岷. 非线性控制系统分析与设计(第2版)[M]. 北京: 电子工业出版社, 1998.

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