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磁悬浮飞轮与机械飞轮干扰特性的对比分析
磁悬浮飞轮 机械飞轮 高速转子 干扰特性
2016/8/15
针对飞轮在工作过程中对航天器姿态控制精度和稳定度所产生的不利影响，提出使用干扰模型来对比分析和研究磁悬浮飞轮与机械飞轮的干扰特性。通过建立飞轮系统的数学模型，得到机械飞轮与磁悬浮飞轮的平动及转动的干扰特性，比较和分析两种飞轮干扰特性的相同点和不同点，运用试验对分析结果进行验证。研究结果表明，高速转子的不平衡振动是产生飞轮干扰的主要原因，机械飞轮由于支承的固有特性使得干扰的频率成分相对比较复杂，采用...
磁悬浮飞轮位移传感器谐波扰动的主动抑制
磁悬浮飞轮 振动抑制 位移传感器扰动 相移陷波器
2015/5/11
针对磁悬浮飞轮转子位移传感器谐波噪声引起的多频扰动问题，提出了一种基于级联相移陷波器的全转速自适应控制方法。首先根据多频扰动特性，构造分级的自适应相移陷波器，每级陷波器对应一个陷波频率；然后，将陷波器级联，分别设置相角补偿矩阵解决闭环控制回路在全转速范围内的稳定性问题。最后，以五自由度磁悬浮飞轮为实验对象进行实验验证，实验结果表明，所提出算法能够在全转速范围内有效地抑制谐波扰动。
针对在轨磁悬浮飞轮转子系统，考虑发射主动段振动工况，提出一种基于灵敏度分析的多学科优化设计方法。通过比较分析内、外锁紧方案对锁紧状态飞轮转子系统共振频率的影响，得到了较优的抱式外锁紧方案。在此基础上，对飞轮转子进行灵敏度分析，并选择高灵敏度结构参数作为优化设计变量。考虑其结构强度、转动惯量、控制性能、自由状态和锁紧状态一阶共振频率，以飞轮转子质量最小为优化目标，利用序列二次规划法对其进行多学科优化...
磁悬浮飞轮锁紧保护技术研究与发展现状
磁悬浮飞轮 锁紧装置 姿态控制 磁轴承
2014/9/15
介绍了国内外常用的磁悬浮飞轮用一次性锁紧装置和可重复锁紧装置，分析了它们的结构和工作原理。综述了这些磁悬浮飞轮用锁紧装置的研究现状及其在卫星姿态控制系统中的应用。介绍了国外一次性内/外锁紧方案，结合各种方案结构示意图，给出了不同锁紧装置的适用场合。为克服一次性锁紧装置不可重复锁紧/解锁的缺点，论述了国内可重复锁紧装置的发展过程，重点分析了基于楔形块自锁的可重复内锁紧装置和可重复抱式外锁紧装置。展望...
针对扁平型外转子磁悬浮飞轮，考虑轴向被动悬浮刚度影响，采用理论模型与数值模拟相结合的方法，对系统静态悬浮和稳定旋转两种工况下的动力学特性进行了研究。结果表明，静态悬浮时，轴向刚度的变化对径向摆动固有频率影响明显，径向刚度的变化主要影响系统径向刚体平动固有频率，振型交换区内系统振型为转子刚体平动与摆动的叠加；稳定旋转时，轴向刚度的变化主要影响低速圆锥涡动频率，径向刚度的变化主要影响圆柱涡动频率。
为使磁悬浮飞轮具有高精度、大力矩、多自由度动量交换能力,提出并设计了一种永磁偏置轴向磁轴承(AGMB),主动控制飞轮转子沿轴向平动和绕径向偏转这3个自由度的运动。提出偏置磁通耦合度、控制磁通耦合度的概念,并给出了定义。通过磁路分析得到了AGMB和应用于微动框架的传统永磁偏置径向磁轴承(即径向力偏转磁轴承,RGMB)的耦合度的解析表达式,建立了磁路模型与磁路耦合程度之间的数值公式联系,进而定量分析了...