单太阳翼放气干扰力矩分析

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。

遥感卫星动力学频谱规划

频谱规划是无线通信领域的概念.介绍了在遥感卫星动力学设计中的动力学频谱规划方法,通过合理的动力性频率设计,避免星上周期性活动部件与低频密集模态的挠性附件因频率接近而发生耦合振动,确保高精度遥感探测卫星具有足够的指向精度和姿态稳定度.以某高轨遥感卫星为例,通过规避5项干扰力矩对卫星的影响,确保指向精度和稳定度指标的实现.

带挠性附件三轴稳定卫星姿态动力学状态空间模型研究

对带挠性附件三轴稳定卫星姿态动力学状态空间模型建立进行了研究。用混合坐标法建立带挠性附件的卫星的动力学方程,对挠性体的高阶模态作截断处理以简化模型。用小角度近似获得了以姿态角表示的刚体卫星线性化姿态动力学方程,给出了卫星姿态动力学方程状态空间方程,将卫星的挠性附件振动耦合作用作为一种外部干扰力矩叠加到线性方程中,建立了完整的带挠性附件三轴卫星姿态动力学方程的状态空间模型。以某带单翼太阳电池板的卫星作为算例,设计了基于状态空间模型的控制器,结果表明基于状态空间模型设计的高阶线性控制器能对具非线性时变特性的卫星进行有效控制,对帆板等挠性附件的振动有主动抑制功能。

电液伺服加载系统的神经网络逆控制

针对液压加载系统及试件的特殊要求,采用基于径向基函数网络(RBFN)的逆控制器,给出了系统NARMA模型及逆模型存在的条件。该方法使用实际系统的输入输出信号以及径向基函数网络实现系统建模,并利用系统神经网络模型离线训练系统的逆动态作为控制器,以克服由于实际系统所受的扰动而可能引起的控制器(逆模型)不收敛。实际控制表明该系统对期望加载轨线具有良好的跟踪能力,同时对系统干扰和不确定性具有较强的鲁棒性。

地震环境虚拟现实系统的研制

地震往往带给人类的是巨大的财产损失和触目惊心的灾难,本文设计了一个地震环境虚拟现实系统,通过它,可以使参与者熟悉地震的前兆、强震以及余震的相关知识,帮助大家在突然遭遇到地震时做出正确的判断并逃离危险。该地震环境虚拟现实系统由电液伺服系统驱动,辅以全息音响技术、舞台灯光装置,是一个集科教和娱乐于一体的大型综合系统,具有较高的动态特性及较大的驱动功率;它由一台工控机控制,控制软件在LabVIEW平台上编写,控制参数的调整灵活方便;采用模拟和数字双闭环控制,并对各主要参数进行实时监控,增强了系统的可靠性;采用自适应逆控制方法及LMS算法,使得系统的输出精确地跟踪系统的期望响应。

用于图像定位与配准的扫描辐射计扫描镜热变形模型研究

以某卫星扫描成像辐射计为研究对象,建立了扫描镜的热变形模型,并对模型进行了简化。模型应用结果表明,扫描镜镜面与扫描镜转轴需采用热特性接近的材料,通过增强仪器结构在Y向的刚度,能提高热变形模型的精度。用该模型获得的扫描镜热变形运动补偿(TMC)精度可满足卫星的使用要求。

自适应逆控制及其在电液伺服加载系统中的应用

本文针对液压加载系统及试件的特殊要求,提出了一种自适应逆控制算法,该方法使用实际系统的输入输出信号通过LMS算法调整横向滤波器的权系数实现系统建模,并利用该模型离线训练系统的逆动态作为控制器(逆模型),以克服由于实际系统所受的扰动而可能引起的控制器不收敛。实际控制表明使用该方法系统对期望的加载轨线具有良好的跟踪能力,同时对系统干扰和不确定性具有较强的鲁棒性。

不确定性机器人的复合变结构鲁棒跟踪控制

针对具有不确定性的多关节机器人系统 ,本文提出了一种复合变结构鲁棒跟踪控制 ,给出了系统稳定性分析 ,仿真实验结果表明 ,该方法能有效地克服系统的不确定性影响和抖振 。

光纤陀螺测量卫星结构角振动的地面试验验证

针对结构角振动对卫星光学载荷成像影响大,且在轨微振动实时测量较困难的问题,文章对比了国内外角振动测量方法,提出利用光纤陀螺实时测量角振动方法,利用角振动激励台对光纤陀螺测量结果进行了标定,其测量精度满足要求,并测量了动量轮组合工作模式下的卫星载荷安装板的角振动特性。地面试验结果表明:此测量方法合理可行,可为增强卫星在轨的抗振性、提高有效载荷指向精度和稳定度提供参考。

GEO卫星图像定位配准技术及仿真验证研究

介绍了图像定位与配准基本原理,建立了补偿量数学模型,运用实时仿真系统代替有效载荷扫描辐射计、大气垂直探测仪及姿轨控等相关分系统模拟了卫星在轨工作状况,对图像定位与配准技术进行了仿真验证研究,结果表明:该验证方法合理有效,可为图像定位配准系统设计及在轨应用提供参考依据。

加速算法闭环P型迭代学习在电液伺服协调加载系统中的研究应用

针对某具体电液伺服协调加载系统，提出了一种加速算法闭环Ｐ型迭代学习控制律。该方法控制精度高，计算简单，对耦合干扰有较强的鲁棒性。理论分析和试验结果表明，该方法有较大的应用价值。

遥感卫星高精度高稳定度控制技术

对遥感卫星高精度高稳定度控制技术进行了综述。给出了国内外高稳定度多挠性遥感卫星控制、快速机动控制、高精度姿态确定、自主智能控制等典型应用,以及未来发展趋势。分析了挠性多体卫星结构-控制一体化设计、卫星在轨试验和高精度姿态确定等关键技术。讨论了挠性多体卫星动力学建模仿真及地面试验验证,H∞控制、自适应滤波前馈等卫星姿态控制方法研究与应用,卫星结构模态与无干扰力矩在轨辨识,以及基于陀螺、星敏感器及其误差、卫星动力学模型、在轨热变形标定等高精度姿态确定技术。

基于组件技术的串行通讯实现

在Win32环境下,利用面向对象的技术分析串行通讯,从中抽象出对象的属性、方法和事件.介绍了如何将WindowsAPI中相关的通讯函数进行封装,定制VCL组件以实现串行通讯,从而提高通讯编程的效率和代码的重用性.

串行通讯程序的自动化实现

详细分析了实现串行通讯程序自动化的三种方法 :软件查询、通讯事件和多线程。并着重讨论了这三种技术在串行通讯中的应用 。

道路模拟振动台及其控制系统的研制

道路模拟振动台是进行汽车及其零部件室内道路模拟试验的关键基础设备之一。本文设计了一套电液道路模拟振动台及其计算机控制系统,通过该系统可以在室内再现汽车及其零部件在不平路面的各种运行工况,完成汽车及其零部件的耐久性试验,加快产品开发步伐和降低开发成本。系统的控制部分采用工控机作为控制中心,系统的各种运行参数均进行了监控,控制策略采用硬件模拟闭环和软件数字闭环双环串级控制,运行结果表明,系统控制参数调整方便和运行可靠,无论是时域还是频域均能满意的模拟。

流体脉宽调制控制系统的建模与仿真

流体脉宽调制PWM(Pulse Width Modulation)控制系统是一类本质非线性控制系统,并且由于流体控制阀的响应速度限制,调制频率不可能很高,系统的分析和设计比较困难。本文对流体双极性PWM控制系统,基于谐波平衡原理,建立了系统的线性化谐波模型,便于用成熟的线性系统理论对系统进行分析和综合。系统仿真试验显示,建立的模型具有较好的逼近能力,能够较好的反映系统的特性。

基于联合供电的GEO卫星电推进工作策略

针对电推进系统高功率需求,以整星能源的高效利用为目标,以电推力器的复杂工程参数和整星能源为约束,提出基于太阳电池阵和蓄电池组联合供电的静止轨道卫星电推进在轨工作策略,定量分析不同电推进类型、太阳翼构型、电源系统配置等对工作策略的影响,得到复杂工程约束条件下的南北位保、东西位保和角动量卸载控制周期的优选方法.仿真算例表明,在留有工程设计余量的情况下,根据该方法优选得到的电推进工作策略可以满足电推进系统的使用要求和整星能源平衡要求,与采用增大太阳帆板面积的方法相比,可避免卫星平台承重能力降低(约60 kg),并提高整星能源利用率.

电液道路模拟振动台设计参数选择的研究

电液道路模拟振动台是进行汽车及其零部件室内道路模拟试验的关键基础设备 ,本文通过对路面不平度统计特性的分析 ,提出了基于随机过程及概率统计理论为基础的路面谱再现电液道路模拟振动台设计参数的确定方法 ,并给出了主要设计参数的物理意义 ,为电液伺服系统设计及元件选择提供了理论基础。

应用机器视觉的柔性卫星在轨模态辨识方法

针对柔性卫星在轨模态辨识问题,提出一种应用机器视觉对卫星大型柔性附件在轨受到激励时进行模态辨识的方法。通过对视觉系统进行在轨标定以获取辨识数据源,并考虑机器视觉引起的噪声大、高频模态辨识困难等问题,采用将信号增强与奇异熵降噪相结合的高频增强,剔除虚假模态以改进模态辨识效果。利用气浮平台进行全物理试验,以低幅随机激励模拟卫星在轨平稳运行状态,采用上述方法辨识得到卫星模态参数。试验结果表明:文章提出的方法工程易实现,高频增强后辨识度高,可用于柔性卫星在轨模态辨识。

基于地标的静止轨道遥感卫星测定轨技术研究

在考虑地面站资源受限的基础上,提出了基于地标信息对静止轨道遥感卫星进行测定轨的基本原理,给出了根据地标图像和地面站测距结果进行定轨的计算模型。分析了卫星姿态确定误差、卫星及相机结构变形误差、相机空间分辨率、大气折射、地面站测距误差对该方法测定轨精度的影响。对地标和地面站个数多种组合以及无地面站情况进行了定轨仿真,并与自主轨道递推结果比较,结果表明:用基于地标的测定轨方法对静止轨道遥感卫星的定轨精度可达400m,并不受地面站资源限制和时间约束,多天自主定轨精度高于星上自主轨道模型递推结果。