中国空间科学技术
       首 页 |  期刊介绍  |  编委会  |  投稿指南  |  期刊订阅  |  广告合作  |  留 言 板  |  联系我们  |  English
中国空间科学技术 2017, Vol. 37 Issue (2) :126-131    DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0048
技术交流 最新目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 << Previous Articles | >>
基于跟踪微分器的CMG框架超低速测速方法研究
 宿诺, 鲁明*, 翟百臣, 胡跃伟
北京控制工程研究所,北京100190
Researchonultra-lowspeedmeasurementforCMGgimbalbasedontracking-differentiator
 SU  Nuo, LU  Ming*, ZHAI  Bai-Chen, HU  Yue-Wei
BeijingInstituteofControlEngineering,Beijing100190,China
Download: PDF (5438KB)   HTML (1KB)   Export: BibTeX or EndNote (RIS)      Supporting Info
摘要 超低转速下,框架的测速精度是影响控制力矩陀螺框架系统控制精度的重要因素。针对超低转速下使用传统一阶后向差分方法计算转速会导致噪声放大的问题,给出了一种基于非线性跟踪微分器的实时速度估计方法,以及该方法基于四阶龙格库塔法的离散表达公式。提出了一种复合的测速策略,解决了直接使用跟踪微分器计算转速的跟踪延迟问题。进行了数值仿真分析和试验验证,仿真结果表明,所提出的测速方法有效降低了传感器输出的量化噪声和测量噪声对速度测量精度的影响;试验测试结果统计表明,相比传统的后向差分法,采用跟踪微分器计算转速,框架速度的波动量减小了67.1%。
Service
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
Email Alert
RSS
作者相关文章
宿诺
鲁明
翟百臣
胡跃伟
关键词控制力矩陀螺   框架   永磁同步电机   超低转速   跟踪微分器     
Abstract: Atultra-lowspeed,theprecisionofgimbalspeedmeasurementisakeyfactorwhichinfluencesthecontrolaccuracyofacontrolmomentgyro(CMG)gimbalsystem.Focusingontheproblemofnoiseamplificationbroughtbyconventionalfirst-orderbackwarddifferentiatorwhencalculatingultra-lowspeed,areal-timespeedestimationmethodbasedonanonlineartrackingdifferentiatoranditsdiscretetimeexpressionusingthefourthorderRunge-Kuttamethodwasproposed.Acompositespeedmeasuringmethodwaspresentedtosolvethetrackingdelayproblemwhenusingtrackingdifferentiatorsdirectly.Then,thenumericalsimulationandexperimentwereconducted.Thesimulationresultsdemonstratethatthespeedestimationmethodproposedcouldreducethequantizationnoisesbroughtbytachometersandmeasurementnoises.Theexperimentalresultsshowthatbyusingtracking-differentiatorsthefluctuationofgimbalspeedisreducedby67.1%.
Keywordscontrolmomentgyro(CMG),   gimbal,   PMSM,   ultra-lowspeed,   trackingdifferentiators     
收稿日期: 2016-11-25; 出版日期: 2017-05-18
基金资助:

国家自然科学基金项目(11402019)

作者简介: 宿诺(1993-),男,硕士研究生,sunuo_cast@163.com,研究方向为航天器执行机构技术 *通讯作者:鲁明(1981-),男,高级工程师,luming@hotmail.com,研究方向为航天器执行机构技术
引用本文:   
宿诺, 鲁明, 翟百臣等 .基于跟踪微分器的CMG框架超低速测速方法研究[J]  中国空间科学技术, 2017,V37(2): 126-131
SU Nuo, LU Ming, ZHAI Bai-Chen etc .Researchonultra-lowspeedmeasurementforCMGgimbalbasedontracking-differentiator[J]  Chinese Space Science and Technology , 2017,V37(2): 126-131
链接本文:  
http://219.239.198.239/kjkxjs/CN/10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0048      或     http://219.239.198.239/kjkxjs/CN/Y2017/V37/I2/126
 
没有本文参考文献
[1] 赵楠, 贾英宏, 徐世杰.无反作用力矩空间机器人轨迹跟踪控制[J]. 中国空间科学技术, 2014,34(2): 13-21
[2] 鲁明, 田利梅, 李连香, 翟百臣, 胡跃伟.SGCMG高速转子无位置传感器控制[J]. 中国空间科学技术, 2013,33(6): 26-32
[3] 吴忠, 邓世龙, 魏孔明, 郭雷.单框架控制力矩陀螺复合操纵律设计[J]. 中国空间科学技术, 2013,33(3): 1-7
[4] 魏孔明, 吴忠, 刘涛.单框架控制力矩陀螺构型分析与奇异可视化[J]. 中国空间科学技术, 2013,33(1): 21-29
[5] 鲁明, 张欣, 李耀华.SGCMG框架伺服系统扰动力矩分析与控制[J]. 中国空间科学技术, 2013,33(1): 15-20
[6] 田林, 徐世杰.带变速控制力矩陀螺的航天器自适应姿态控制[J]. 中国空间科学技术, 2012,32(5): 9-16
[7] 张尧, 金磊, 徐世杰.小型控制力矩陀螺扰动建模及性能指标分析[J]. 中国空间科学技术, 2012,32(4): 45-53
[8] 金磊, 徐世杰.SGCMG框架伺服系统动力学建模与低速控制[J]. 中国空间科学技术, 2010,30(6): 1-10
[9] 邓瑞清;虎刚;王全武;.辐条式高速转子轴向挠性振动特性[J]. 中国空间科学技术, 2010,30(04): 44-51
[10] 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, 2003,23(03): -
[11] 张锦江.SGCMG系统的奇异状态脱离性判定方法研究[J]. 中国空间科学技术, 2001,21(04): -
[12] 张锦江,李季苏,吴宏鑫,邹广瑞.大型航天器SGCMG系统的奇异性分析研究[J]. 中国空间科学技术, 2001,21(03): -
[13] 吴忠,吴宏鑫,丑武胜.一类单框架控制力矩陀螺系统奇点的有限性[J]. 中国空间科学技术, 2000,20(04): -
[14] 吴忠,吴宏鑫,丑武胜.SGCMG系统运动奇异机理及研究进展[J]. 中国空间科学技术, 2000,20(03): -
Copyright 2010 by 中国空间科学技术