陈茂胜
- 作品数：16 被引量：102H指数：6
- 供职机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金激光与物质相互作用国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术电气工程电子电信更多>>
- 光电跟踪系统快速捕获时间最优滑模控制技术被引量：13
- 2017年
- 针对光电跟踪系统目标的快速捕获过程,本文提出了时间最优滑模控制方法。该控制的滑模面函数为时间最优控制系统状态最优运动轨迹,保证系统状态变量沿着最优轨迹滑动;设计相应的指数趋紧率,使状态变量快速平稳趋近滑模面。以180°、90°、60°阶跃信号为捕获目标进行仿真与实验研究,实验结果为时间最优滑模控制调节时间比时间最优控制和滑模控制分别减小了约43.66%、59.67%,超调量为0,稳态波动量为0,稳态误差减小了约为44.94%和62.34%,与仿真结果相吻合。结果表明该方法调节时间短,超调小,稳态值平稳,稳态误差小,鲁棒性强等优点适合应用于光电跟踪系统目标快速捕获,具有重要的研究与应用价值。
- 程龙陈娟陈茂胜王卫兵王挺峰郭劲
- 关键词：时间最优控制滑模控制
- 高集成高精度控制力矩陀螺群伺服控制装置
- 高集成高精度控制力矩陀螺群伺服控制装置，应用于卫星姿态控制执行机构，该装置从控制器FPGA通过两框架位置采集电路分别实时采集两框架电机的框架角位置信号，通过两霍尔信号采集电路分别实时采集两飞轮电机的角速度信号，并通过地址...
- 金光陈茂胜穆欣戴路徐振陶淑苹
- 文献传递
- 采用自适应PI控制的单框架控制力矩陀螺角动量飞轮系统的设计被引量：18
- 2011年
- 设计了单框架控制力矩陀螺中的角动量飞轮分系统以提高卫星姿态控制精度。首先,从理论上分析了角动量飞轮的角速度波动对单框架控制力矩陀螺输出力矩的影响,得到当期望转速为5 000r/min且力矩波动<0.002Nm时,角速度波动应小于5r/min的结论。然后,采用无刷直流电机驱动角动量飞轮,利用FPGA实现控制驱动电路,并设计自适应PI控制律以跟踪期望角速度。实验结果显示:从静止状态跟踪5 000r/min期望转速,达到稳定状态耗时25s,超调量<15r/min,稳态精度为2r/min。通过对上位机实时采集转速数据进行分析,验证了动量飞轮分系统设计的合理性,表明其能够满足单框架控制力矩陀螺对角动量飞轮分系统的设计要求,降低了角速度波动对输出力矩的影响,进而能够提高卫星对地观测时的平台控制精度。
- 陈茂胜金光安源武俊峰张刘曲宏松
- 关键词：无刷直流电机
- 基于自抗扰控制永磁同步电机伺服系统研究被引量：8
- 2013年
- 为抑制干扰力矩对永磁同步电机(PMSM)伺服系统性能的影响,提出采用自抗扰控制器(ADRC)以提高伺服系统的性能。首先,采用i d=0的矢量控制策略建立了永磁同步电机伺服系统模型;然后,分析干扰力矩对伺服系统性能的影响,并在Matlab中仿真分析速度环分别采用PI、ADRC控制器伺服系统的性能;最后,对PMSM伺服系统的速度采用ADRC控制算法进行实验验证。实验结果表明:采用ADRC算法能够有效抑制系统中干扰力矩的影响,提高PMSM伺服系统的稳态精度。
- 陈茂胜
- 关键词：自抗扰控制永磁同步电机矢量控制
- 空间相机集成测试系统的时钟同步被引量：19
- 2010年
- 为实现空间相机地面集成测试系统中各专用设备精确时钟同步的要求,提出了一种以GPS卫星同步时钟为时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合对时方法。采用FPGA和VHDL设计了时间报文接收、脉冲对时、内部守时时钟及PCI本地控制逻辑等模块。利用Windows2000/XP下的WDM框架开发了PCI总线驱动程序,实现时统卡与专用设备之间时间信息的实时传输。设计了微秒级延时的秒脉冲作备用秒输入,解决了系统工作时因GPS卫星同步时钟意外断电引起时间信息中断的技术问题。示波器测试结果表明,专用设备之间的同步时间精度≤10μs;时间准确度≤10μs。半年运行测试验证表明,精确时钟同步系统稳定、可靠,满足空间相机集成测试系统的实时对时需要。
- 穆欣胡君宋启昌陈茂胜徐抒岩
- 关键词：空间相机精确时钟同步FPGAPCI总线
- 视频小卫星凝视姿态跟踪的仿真与实验被引量：20
- 2011年
- 对视频卫星实现对地凝视成像时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和全物理仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对地凝视时视频小卫星相对轨道坐标系的期望四元数和期望姿态角速度的变化规律。设计了基于误差四元数和误差姿态角速度的PD控制器,并采用李雅普诺夫稳定性理论证明了所设计控制器的稳定性。然后,以在曝光时间内的面阵CCD成像偏差不超过0.3pixel为要求,给出了姿态角控制精度和姿态角速度控制精度的最小极限值。最后,在设计的基于小型三轴气浮台的小卫星姿态控制系统全物理仿真平台上对视频小卫星凝视摄像进行了仿真验证。实验结果表明,小型三轴气浮台的姿态角控制精度优于0.1°,姿态角速度控制精度优于0.01(°)/s,基本满足视频小卫星凝视时面阵CCD高质量成像的要求。
- 孙志远张刘金光徐开陈茂胜
- 关键词：面阵CCD
- 基于力矩输出能力最优的单框架控制力矩陀螺操纵方法
- 基于力矩输出能力最优的单框架控制力矩陀螺操纵方法，涉及敏捷卫星姿态控制领域，它解决了现有单框架控制力矩陀螺操纵律不能有效回避奇异，并且在逃离奇异时会带来较大的力矩误差的问题，本发明具体步骤为：卫星姿态控制系统根据当前的姿...
- 孙志远张刘戴路徐开杨秀彬陈茂胜
- 积分反馈自抗扰控制力矩陀螺框架伺服系统设计被引量：8
- 2012年
- 设计了永磁同步电机直驱的控制力矩陀螺(CMG)框架伺服系统,并提出积分反馈自抗扰控制(ADRC)伺服跟踪算法用于实时跟踪CMG操纵律输出的框架角速度指令。首先,采用电机轴电流id=0的矢量控制策略建立了CMG框架伺服系统的数学模型;然后,分析摩擦力矩和齿槽力矩对CMG框架伺服系统性能的影响,并在Matlab中搭建速度环采用ADRC的框架伺服仿真系统;最后,对框架伺服系统的速度环分别采用模糊PI、ADRC、积分反馈ADRC算法进行实验。实验结果表明:采用积分反馈ADRC算法跟踪0.1～2.0rad/s时,稳态精度为0.005～0.012rad/s;跟踪0.0～0.1rad/s时,稳态精度为0.001～0.005rad/s,临界爬行速度为0.003rad/s;跟踪2sin(t)rad/s速度曲线时,幅值误差为0.55%,相位滞后0.09978rad。结果满足CMG框架伺服系统精度高、鲁棒性强的要求。
- 陈茂胜金光张涛戴路朴永杰周美丽曲宏松
- 关键词：控制力矩陀螺永磁同步电机矢量控制策略自抗扰控制
- 微型三轴气浮台姿态确定系统设计被引量：5
- 2012年
- 为建立现代小卫星的姿态确定仿真系统,在微型三轴气浮转台上设计了基于敏感元件组合"MEMS陀螺+倾角传感器"的姿态确定系统。首先,系统采用具有32位浮点运算能力的TMS320F28335为中心处理器,通过CAN总线实时采集低精度输出的MEMS陀螺仪角速度信息和较高精度输出的倾角传感器角度信息,然后用扩展卡尔曼滤波器实时处理角速度、角度信息,得到三轴气浮转台的姿态信息;最后通过数学仿真和物理仿真来验证三轴气浮转台姿态确定系统设计的合理性。实验结果表明,该系统能够滤除MEMS陀螺仪输出的漂移,提高转台角速度测量精度,其均方差由0.01516降低至0.005632;角度输出精度基本保持不变,其均方差约为0.001。这表明系统设计合理,能够提供较高精度的姿态信息,满足小卫星姿态确定系统仿真平台的要求。
- 陈茂胜金光徐开戴路穆欣
- 关键词：TMS320F28335扩展卡尔曼滤波器
- 商用卫星姿控反作用飞轮控制系统设计与实现被引量：6
- 2019年
- 针对商用小卫星平台的高性能、高可靠、低成本的需求,开展了卫星姿控反作用飞轮控制系统设计。针对飞轮控制性能受轴承摩擦、模型不确定度以及霍尔传感器测速精度差等因素影响的问题,采用了线性扩张状态观测器(LESO)对飞轮转子速度、扰动力矩进行实时估计、实时补偿,使飞轮控制性能得到改善。开展了反作用飞轮控制系统高可靠性设计技术研究,提出了商用卫星飞轮产品高可靠、低成本设计方法。实验结果显示,采用LESO补偿算法后,速度稳态精度(3σ)约0.0286 r/min,输出力矩从1.67变为3 mN·m,RMS误差从1.3377降为0.0786 mN·m,且不受转速变化影响。所设计的反作用飞轮控制系统具有良好的控制性能和可靠性,对商用卫星姿控反作用飞轮的低成本设计具有积极意义。
- 孔令波陈茂胜陈茂胜胡冰于跃邹吉炜
- 关键词：飞轮高可靠
