[發(fā)明專利]一種利用零運(yùn)動(dòng)避免單框架控制力矩陀螺群框架軸轉(zhuǎn)速死區(qū)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310148114.6
• 申請(qǐng)日: 2013-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103235515A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿云海;侯志立;李誠(chéng)良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04;G05D1/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 金永煥

1.一種利用零運(yùn)動(dòng)避免單框架控制力矩陀螺群框架軸轉(zhuǎn)速死區(qū)的方法，其特征在于利用零運(yùn)動(dòng)避免單框架控制力矩陀螺群框架軸轉(zhuǎn)速死區(qū)的方法具體過(guò)程如下：

步驟一、產(chǎn)生指令力矩T_c所需要的SGCMGs框架軸轉(zhuǎn)速與零運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：

δ·=AT(AAT)-1Tc+(En-AT(AAT)-1A)dδ·N=(En-AT(AAT)-1A)d---(1)]]>

式中，A為SGCMGs的雅克比矩陣，由SGCMGs的安裝形式?jīng)Q定，是由SGCMGs框架角轉(zhuǎn)速組成的n維列陣，n是大于3的整數(shù)；

式中，是n維列陣，代表SGCMGs零運(yùn)動(dòng)的大小，存在與否不影響SGCMGs輸出力矩大小，E_n是n維的單位矩陣，d是由任意常值組成的n維列陣，d決定了SGCMGs零運(yùn)動(dòng)的大小與方向；

步驟二、利用奇異值分解方法求取零空間的基底；

步驟三、以SGCMGs的零運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離0為原則，選取優(yōu)化指標(biāo)H；

步驟四、令H取極小值，求取零空間基底坐標(biāo)組成的列陣a的單位方向

步驟五、以每個(gè)元素都大于最小轉(zhuǎn)速為原則，求取零空間基底坐標(biāo)組成的列陣a的幅值a；

步驟六、構(gòu)造零空間基底坐標(biāo)組成的列陣a的翻轉(zhuǎn)策略；

步驟七、根據(jù)已經(jīng)求出的坐標(biāo)值a與步驟六構(gòu)造的a的翻轉(zhuǎn)策略求出SGCMGs的零運(yùn)動(dòng)

根據(jù)a求取d的值，具體表達(dá)式為

d=VT03×1a---(2)]]>

式中，0_3×1為3×1的零矩陣；

根據(jù)d與式(1)可以求出

將式(2)帶入式(1)可以得到的表達(dá)式為

δ·N=(En-AT(AAT)-1A)VT03×1a---(3)]]>

式中，V為n×n的矩陣，V是對(duì)A進(jìn)行奇異值分解得到酉矩陣，其各行對(duì)應(yīng)A^TA的特征向量。