【技术实现步骤摘要】
一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法
本专利技术涉及一种三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，即航天器中的主动指向超静平台自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，属于航天器姿态控制领域。
技术介绍
目前，航天器普遍采用飞轮、控制力矩陀螺等含有高速转子的部件作为姿态控制系统的执行机构。这些高速转动部件不可避免地会产生高频抖动以及微振动，直接影响载荷的工作性能。这无法满足天文观测、极高分辨率对地观测等这类具有光学载荷高性能控制要求的航天任务需求。而航天器多级复合控制系统正是瞄准这类光学载荷高精度姿态控制需求应运而生。航天器多级复合控制系统是指具有“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制性能的航天器平台。在现有航天器控制系统中，航天器本体和载荷刚性连接，航天器本体中的抖动和微振动直接传递到载荷，影响光学载荷高品质成像性能。而目前的姿态控制方法首先于姿态敏感器等测量精度和测量带宽限制，无法实现对高频抖动的隔离抑制。目前的控制系统存在以下不足：1、无法实现航天器本体...
【技术保护点】
1.一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，其特征在于包括如下步骤：/n(1)在航天器本体与载荷之间，安装有主动指向超静平台；主动指向超静平台由N个作动器并联安装构成；每个作动器包含并行安装的弹簧-阻尼被动环节、直线电机以及位移传感器三部分：直线电机能够驱动弹簧-阻尼被动环节，位移传感器能够测量直线电机的平动位移；载荷和主动指向超静平台组成二级控制系统；/n(2)建立主动指向超静平台与载荷之间的动力学模型，设定包含作动器输出力矢量、作动器的扰动力矢量与直线电机的控制力之间的关系；/n(3)对作动器中直线电机设计鲁棒控制器，获得直线电机的控制力；/n(4)根据...
【技术特征摘要】
1.一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)在航天器本体与载荷之间，安装有主动指向超静平台；主动指向超静平台由N个作动器并联安装构成；每个作动器包含并行安装的弹簧-阻尼被动环节、直线电机以及位移传感器三部分：直线电机能够驱动弹簧-阻尼被动环节，位移传感器能够测量直线电机的平动位移；载荷和主动指向超静平台组成二级控制系统；
(2)建立主动指向超静平台与载荷之间的动力学模型，设定包含作动器输出力矢量、作动器的扰动力矢量与直线电机的控制力之间的关系；
(3)对作动器中直线电机设计鲁棒控制器，获得直线电机的控制力；
(4)根据航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制的需求，设计单个作动器的全频段扰动激振，求得每个作动器的刚度系数、阻尼系数，根据每个作动器的刚度系数、阻尼系数和直线电机的控制力，获得作动器输出力矢量；
(5)采用六自由度激振试验，进行主动指向超静平台变刚度变阻尼全频段扰动抑制测试，获得作动器的扰动力矢量；
(6)将步骤(3)获得的直线电机的控制力、步骤(4)获得的作动器输出力矢量和步骤(5)获得的作动器的扰动力矢量，代入步骤(2)的主动指向超静平台与载荷之间的动力学模型中后，利用直线电机的控制力对作动器的扰动力矢量进行控制，从而实现对主动指向超静平台受到的低频扰动抑制，实现载荷超高稳定度控制。
2.根据权利要求1所述的一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，其特征在于：航天器三超控制系统的控制对象，包括：航天器本体、载荷和主动指向超静平台；航天器三超控制系统，包括：测量敏感器。
3.根据权利要求2所述的一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，其特征在于：航天器三超控制系统中的测量敏感器，包括：载荷测微敏感器、星敏感器；载荷测微敏感器能够测量载荷的角速度、星敏感器能够测量载荷的惯性姿态。
4.根据权利要求1所述的一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法，其特征在于：主动指向超静平台安装在航天器本体与载荷之间，由N个作动器并联安装构成，每个作动器包含并行安装的弹簧-阻尼被动环节、直线电机以及位移传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤亮，袁利，关新，王有懿，姚宁，宗红，郝仁剑，郭子熙，张科备，冯骁，刘昊，龚立纲，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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