磁悬浮控制力矩陀螺动框架效应抑制与实验研究
单框架磁悬浮控制力矩陀螺由磁悬浮高速飞轮转子、支撑内转子的框架和框架伺服系统等组成,是航天器快速姿态控制与机动的新型空间执行机构.由于动框架效应,飞轮转子与定子会产生附加的相对运动,导致转子位移的跳动量显著增大;框架转动输出陀螺力矩反作用于飞轮转子会导致磁轴承径向载荷和控制电流发生改变.为抑制动框架效应对磁浮转子的影响,在分析力矩输出时高速磁浮转子受力特性的基础上,采用角速率前馈控制策略实现对动框架效应引发的力矩扰动的有效抑制,并在自研的75Nms立式小型磁悬浮控制力矩陀螺上进行了整机输出特性测试.试验结果表明:该方法能在保证磁浮转子高速稳定性的情况下有效抑制动框架效应,满足整机力矩输出的要求.
磁悬浮控制力矩陀螺 动框架效应 力矩扰动 角速率 前馈控制
吕奇超 李结冻 刘平凡
上海航天控制技术研究所,上海 201109;上海市空间智能控制技术重点实验室,上 海 201109 清华大学,北京,100084
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2017-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）