一种CMG组合体测试方法、性能评价方法及测试系统技术方案

一种CMG组合体测试方法、性能评价方法及测试系统，包括：在转台上固定安装一套CMG组合体，驱动CMG组合体中CMG的框架同步转动，输出合成力矩，使转台相对测试台基座转动；采集转动过程中转台的角加速度和每个CMG的输出量并确定CMG组合体的输出力矩误差。在转台上固定力矩输出组和被测试组，驱动力矩输出组中CMG的框架轴以相反的方向且相同的转速由起始位置转动至终止位置；采集被测试组中两个CMG的框架电机电流、框架轴Z的转角变化量，并根据被测试组的输出力矩误差评价被测试组CMG的性能指标。本发明专利技术能够模拟微型CMG组合体在轨工作的实际力学工况，对产品的性能、极限能力进行直接测试。直接测试。直接测试。

【技术实现步骤摘要】
一种CMG组合体测试方法、性能评价方法及测试系统


[0001]本专利技术涉及一种CMG组合体测试方法、性能评价方法及测试系统，属于航天器姿态控制


技术介绍

[0002]使用微型控制力矩陀螺(CMG)作为微纳卫星的姿控执行机构，使整星实现快速、大范围的姿态机动，可大幅提升微纳卫星的任务执行能力。
[0003]根据微纳卫星快速设计，快速测试的需求，与之相适应的微型执行机构的发展方向为集成化、模块化。由多台CMG组成组合体，可以实现单轴或三轴机动。目前，对于组合体的测试仍然采用对组合体内部的CMG单机进行测试的手段，不能模拟CMG跟随卫星平台转动的实际工况，不能对组合体总体指标进行直接测量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种CMG组合体测试方法、性能评价方法及测试系统，可以有效模拟微型控制力矩陀螺组合体在轨工作的实际力学工况，对产品的性能，极限能力进行直接测试。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种CMG组合体输出力矩误差测试方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CMG组合体输出力矩误差测试方法，其特征在于，包括步骤如下：在转台(2)上固定安装一套CMG组合体，所述转台(2)固定安装在测试台基座(1)上，转台(2)能够相对测试台基座(1)在水平面内转动；驱动CMG组合体中的控制力矩陀螺的框架同步转动，对外输出合成力矩，使转台(2)相对测试台基座(1)转动；转动过程中，CMG组合体中控制力矩陀螺的框架轴指向相同且始终平行于水平面；转动过程中，采集转台(2)的角加速度根据转台(2)的角加速度确定输出力矩的测量值T
CMG
；转动过程中，分别采集每个控制力矩陀螺的输出量；根据转动过程中控制力矩陀螺的输出量，确定输出力矩的理论值T*
CMG
；根据输出力矩的测量值T
CMG
和输出力矩的理论值T*
CMG
，确定两者的差值作为CMG组合体的输出力矩误差E
track
。2.根据权利要求1所述的一种CMG组合体输出力矩误差测试方法，其特征在于，所述CMG组合体包括两个并排放置的控制力矩陀螺；两个控制力矩陀螺在框架转速相同的情况下输出力矩幅值相同。3.根据权利要求2所述的一种CMG组合体输出力矩误差测试方法，其特征在于，转动过程中，两个控制力矩陀螺飞轮转动的方向和转速均相同。4.根据权利要求3所述的一种CMG组合体输出力矩误差测试方法，其特征在于，转动过程中，每个控制力矩陀螺的输出量包括：角动量H
i
和框架转动角速度ω
i
；其中，i∈[1，2]，按任意次序给两个控制力矩陀螺编号处理；i表示控制力矩陀螺的编号。5.根据权利要求4所述的一种CMG组合体输出力矩误差测试方法，其特征在于，确定输出力矩的理论值T*
CMG
的方法，具体为：11)根据每个控制力矩陀螺的角动量H
i
和框架转动角速度ω
i
，分别确定每个控制力矩陀螺的输出力矩T
i
；具体为：T
i
＝H
i
×
ω
i
；12)获得两个控制力矩陀螺的输出力矩T
i
的合值作为输出力矩的理论值T*
CMG
。6.根据权利要求3～5任意一项所述的一种CMG组合体输出力矩误差测试方法，其特征在于，所述输出力矩的测量值T
CMG
的方法，具体为：其中，J为转台(2)和CMG组合体整体的转动惯量。7.一种CMG组合体性能评价的方法，利用如权利要求6所述的一种CMG组合体输出力矩误差测试方法获得输出力矩误差E
track
，其特征在于，包括步骤如下：在转台(2)上固定安装两套CMG组合体，两套CMG组合体的框架轴指向正交；两套CMG组合体中均包括两个控制力矩陀螺，属于同一个CMG组合体中的控制力矩陀螺在框架转速相同的情况下输出力矩幅值相同；选取任意一套CMG组合体作为力矩输出组，另一套CMG组合体作为被测试组；起始位置，力矩输出组中控制力矩陀螺的飞轮转轴H指向竖直方向；终止位置，力矩输出组中控制力矩陀螺的飞轮转轴H指向水平方向；
驱动力矩输出组中两个控制力矩陀螺的飞轮同步转动，同时，驱动力矩输出组中两个控制力矩陀螺的框架轴以相反的方向且相同的转速由起始位置转动至终止位置；转动过程中，被测试组中两个控制力矩陀螺的飞轮转轴H在自身框架电机控制下指向水平方向；采集转动过程中，被测试组中两个控制力矩陀螺的框架电机电流、框架轴Z的转角变化量；根据被测试组CMG框架电机电流、框架轴Z的转角变化量和被测试组的输出力矩误差E
track
，评价被测试组中两个控制力矩陀螺的性能指标。8.根据权利要求7所述的一种CMG组合体性能评价的方法，其特征在于，评价被测试组中两个控制力矩陀螺性能指标的方法，具体为：a)被测试组中控制力矩陀螺的输出力矩大于1Nm时，要求被测试组的输出力矩误差E
track
小于被测试组中控制力矩陀螺输出力矩的2％；被测试组中控制力矩陀螺的输出力矩小于或等于1Nm时，要求被测试组的输出力矩误差E
track
小于0.02
×
H
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：来林，魏文杉，薛冰，翟百臣，李刚，武登云，张强，宿诺，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：