摘要：研究了章动交叉反馈校正的参数设计方法。针对大惯量高速磁悬浮转子支承系统,采用双频Bode图进行章动稳定性分析。在此基础上,提出一种基于双频Nyquist曲线的交叉参数保相角裕度设计方法。在给定相位超前角的情况下,通过矢量合成确定章动交叉的比例系数和高通滤波器截止频率,实现了章动交叉反馈的鲁棒稳定设计。设计的交叉控制器使研制的磁悬浮控制力矩陀螺转子临界稳定转速由10 500 r/min提高到20 400 r/min。试验结果表明,保相角裕度方法为交叉反馈校正提供了有效的参数设计手段。

摘要：基于模糊神经网络算法研究了非线性系统的噪声消除问题,设计了一类非线性自适应逆噪声消除控制器。该文利用模糊神经网络融合算法所具有的对任意函数的精确逼近性,对非线性系统进行建模和逆建模,从而为非线性自适应逆噪声控制器的有效性提供了保障。最后将所设计的控制器用于仿真实例,研究表明该噪声控制器能有效地消除非线性被控对象的噪声污染。说明了该方法的可行性和有效性。

摘要：给出了实现同平面LEO-LEO空间交会的必要条件,分析了基于脉冲的主动调相方法,并重点研究了基于气动辅助轨道转移技术实现同平面LEO-LEO的空间交会方案。通过设计标准的同平面HEO-LEO气动辅助轨道转移最优轨迹,得到OTV与目标实现交会必须满足的标准相角,然后采用主动调相法使飞行器运行到高轨道时,恰好满足HEO-LEO气动辅助空间交会的标准相角,最后借助气动辅助轨道转移技术实现空间交会。该方法具有扩大发射窗口,且比基于脉冲主动调相法节省燃料等优点。

摘要：针对控制力矩陀螺———主动磁轴承飞轮转子系统的强非线性和由陀螺效应产生的进动和章动导致系统的失稳问题,提出了神经网络的控制方案,设计了RBF神经网络控制器,并给出了李亚普诺夫函数的稳定性证明。研究表明,该控制器解决了陀螺效应导致的主动磁轴承-飞轮转子的不稳定性问题,且抑制了噪声对磁轴承稳定性所造成的破坏。最后,数值算例证明了该方法消除噪声的可行性和有效性。

摘要：在磁悬浮控制力矩陀螺(CMG)中,框架运动对磁悬浮转子支承系统的扰动可以采用角速率前馈加以补偿,但前馈系数固定时的补偿精度受磁轴承系统模型误差影响而显著下降。为了提高补偿精度,本文针对MIMO磁悬浮转子系统,提出一种基于FXLMS(filtered-X least mean square)算法的自适应前馈方法,采用梯度估计和最速下降策略推导前馈权值更新算法,并根据算法收敛性和收敛速度设计收敛因子和权初值。仿真结果表明,该方法收敛速度快,抗噪声能力强,相同模型误差情况下使转子的动框架位移降低到固定特性前馈时的20%,大幅度提高了动框架前馈补偿精度,有利于进一步提高磁悬浮CMG的力矩输出精度。

摘要：对磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统,提出了一种基于自适应逆扰动消除控制的设计方法。该控制器采用将被控对象动态控制和对象扰动控制分离处理的方法研究了控制力矩陀螺框架伺服系统的非线性摩擦干扰力矩、陀螺房内部高速磁悬浮转子系统因框架变速转动对框架伺服系统产生的耦合力矩以及航天器姿态改变导致框架伺服系统本身的参数大范围变化等问题。设计的自适应逆扰动消除器大大改善了框架伺服系统的控制性能、提高了系统的速率输出精度。仿真结果表明,提出的扰动力矩抑制方法是可行的,具有很强的鲁棒性。

摘要：磁悬浮控制力矩陀螺(CMG)中转子一阶弹性模态自激振动是影响磁悬浮高速转子系统稳定性的关键因素之一。自激振动通常可以采用陷波器(NF)进行抑制,然而引入NF或改变其参数以及转子转速的变化均会改变模态自激频率,因而难以直接准确地确定NF参数。本文提出一种仿真确定NF参数的方法,通过转子弹性模态缩减建模和模态参数确定得到准确的弹性转子动力学模型,进而采用闭环仿真优化确定NF中心频率和极点阻尼。采用该方法设计的NF有效抑制了转子的高频弹性模态自激振动,使得磁悬浮CMG转子可以稳定升速到24000r/min。实验结果验证了该方法的实用性和有效性。

摘要：提出了一种适用于空间机器人在轨对非合作目标进行测量的"激光测距仪+可见光测角相机"组合的联邦卡尔曼滤波相对导航算法。分析了激光测距仪和可见光相机进行非合作目标测量时存在的问题,为此设计了一套包括分别基于测角信息和测距信息的子滤波器,以及进行子滤波器数据融合的主滤波器在内的联邦卡尔曼滤波器,并提出了具体的判据来对子滤波器进行"条件重置"。仿真实验数据表明该联邦卡尔曼滤波器能够在部分目标测量设备的输出出现暂时故障情况下输出较为平稳的相对导航数据,并且滤波算法具有较好的容错性。

摘要：重点介绍了空间飞行器通过一次变轨机动与目标交会的可行机动方案,在对飞行时间普适公式分析的基础上,建立了一般性的轨道转移预测模型,给出了一种寻求空间飞行器可行变轨点集的方法,并提出了追踪区的概念。通过仿真计算,分别对各种时间和燃料资源限制条件下的追踪区大小变化进行了分析,结果表明,利用该方法求出的变轨点能够满足空间交会对燃料和时间等各方面的要求,且方法简捷,易于实现。

摘要：针对磁悬浮飞轮用两电平脉宽调制开关功放输出电流纹波大的缺点,提出了一种新颖的三电平脉宽调制开关功放.通过对两种开关功放输出电流纹波的理论估算,得出三电平脉宽调制开关功放可以大大降低电流纹波,进而实现开关功放的低纹波损耗.提出了一种基于SIMULINK的电路原理性仿真方法,该方法所建模型能准确地反映实际系统的特性,为开关功放的设计和调试提供指导.通过对两种开关功放的仿真和实验进行对比,最终表明仿真和实验结果相吻合,仿真和实验均验证了三电平脉宽调制开关功放对减小输出电流纹波的可行性、有效性.