[發明專利]一種帶運動有效載荷衛星的前饋力矩補償方法

有效

• 申請號: 201310209592.3
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103274059A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 湯亮;陳守磊;劉一武;郭廷榮;胡少春
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: B64G1/28
• 分類號: B64G1/28
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

1.一種帶運動有效載荷衛星的前饋力矩補償方法，其特征在于，步驟如下：

(1)根據有效載荷的運動模式,并考慮衛星控制周期影響,計算該運動模式下加速和減速過程所對應的等效補償力矩

(2)根據有效載荷和補償機構動態特性，以及因有效載荷控制周期與前饋補償周期不同所產生的時延，計算前饋補償控制相對于有效載荷運動的超前時間t_lead；

超前時間t_lead的計算公式為tlead=arctan(τfcω)-arctan(τyω)ω+tcy,]]>其中，τ_y為有效載荷的機電時間常數，τ_fc為補償機構的機電時間常數，ω為有效載荷運動角頻率，t_cy為因有效載荷控制周期與前饋補償周期不同所產生的時延；

(3)根據地面注入的所述運動模式下的運動參數數據，計算有效載荷加速和減速過程的理論起始時刻；所述運動參數數據包括起始時間、運動起始角度和運動目標角度；然后令校正時間差ΔT=0；

(4)判斷是否接收到帶時標的標定信號，記為（Flg，T₀），當有效載荷運動到特定位置時產生所述帶時標的標定信號；

如果接收到標定信號，則判斷|ΔT+T_Com-T₀|<SynTimeLimit是否成立，SynTimeLimit為時差閾值，T_Com為有效載荷運動到該特定位置的理論時刻；如果|ΔT+T_Com-T₀|<SynTimeLimit，令ΔT=T₀-T_Com，轉入步驟（5）；否則，令ΔT保持不變，然后轉入步驟（5）；

如果沒有接收到，令校正時間差ΔT保持不變，轉入步驟（5）；

(5)將加速或減速過程的理論起始時刻減去超前時間t_lead后，再加上所述校正時間差ΔT，獲得加速或減速補償控制的起始時刻；

(6)從加速或減速補償控制的起始時刻開始向補償機構輸出補償控制信號，維持輸出補償時間長度Δt后取消輸出所述補償控制信號；所述補償控制信號根據加速或減速過程所對應的等效補償力矩確定；

(7)判斷所述運動模式所對應的運動過程是否結束，如果沒結束，返回步驟(4)，否則，結束。

2.根據權利要求1所述的一種帶運動有效載荷衛星的前饋力矩補償方法，其特征在于，等效補償力矩的計算公式為：

其中，為地面測試得到的有效載荷轉動慣量，ε_yr為所述運動模式下加速或減速過程的角加速度，t1為所述運動模式下有效載荷加速或減速過程起始時刻，t2為所述運動模式下有效載荷加速或減速過程結束時刻，Δt為補償時間長度，Δt≈t2-t1且是衛星控制周期的整數倍。