[发明专利]一种超精超稳超敏捷控制在轨验证方法

权利要求书

1.一种控制在轨验证方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)确定控制在轨验证所需的功能和性能指标；

性能指标要包括待验证作动控制平台、作动控制单元的控制性能指标；

(2)将星体安装板安装于卫星上，作动控制平台、作动控制单元、第一测微陀螺安装在星体安装板上，第二测微陀螺安装在作动控制平台上；

其中，作动控制平台包括六个并联的作动器、平台结构、压紧解锁装置，六个并联作动器连接于平台结构和星体安装板之间，压紧解锁装置一端连接于星体安装板，另一端连接于平台结构中心位置，压紧解锁装置在发射段将平台结构与星体安装板锁定，入轨后解锁使平台结构与压紧解锁装置分离，实现六个并联作动器在作动控制单元的控制下正常工作；

其中，作动器包括音圈电机、电涡流位移传感器、膜簧、柔性铰、位移机械限位，电涡流位移传感器位于六个作动器中，膜簧提供作动器的轴向刚度，

作动控制单元利用作动器通过电涡流位移传感器测量结果与给定目标的测量偏差，通过控制算法输出控制信号，驱动音圈电机施加对载荷的控制力和控制力矩，通过六个作动器协同工作，最终实现对于载荷的控制；

(3)获取当前控制算法，并控制作动控制单元根据电涡流位移传感器、第二测微陀螺测量信号，使用控制算法计算得到第二测微陀螺控制信号，使用第二测微陀螺控制信号控制作动控制平台调节第二测微陀螺位置和姿态；

(4)利用第二测微陀螺通过与作动控制平台上测微陀螺的测量结果对比，如果得到的第二测微陀螺性能指标数据符合步骤(1)得到的控制在轨验证所需的性能指标，则转入步骤(5)，否则重新设计控制算法、作动控制平台；

(5)为待验证作动控制平台、作动控制单元设计在轨验证系统，在轨验证系统的工作模式主要包括：压紧模式、停控模式、自标定模式、扫频模式、稳态控制模式，同时，当作动控制平台发生故障后，转入故障稳态控制模式和故障指向控制模式；

压紧解锁装置在轨解锁后，通过地面遥控指令依次进行扫频测试、自标定模式、稳态控制模式、指向控制模式；最终通过正常无故障情况下的稳态控制模式、指向控制或故障情况下的故障稳态控制模式和故障指向控制模式的测试数据并进行数据后处理，得到在轨状态下的控制实测指标；

(6)如步骤(5)的在轨状态下的控制性能指标满足性能指标要求，则结束，否则返回步骤(3)，重新调整控制算法中的控制参数，直至满足要求；

其中，所述作动控制平台与作动控制单元、星体安装板、第一测微陀螺、第二测微陀螺组成控制系统，星体安装板安装卫星上，作动控制平台、作动控制单元、第一测微陀螺安装在星体安装板上，第二测微陀螺安装在作动控制平台；其中：

作动控制平台包括六个并联的作动器、平台结构、压紧解锁装置，六个并联作动器连接于平台结构和星体安装板之间，压紧解锁装置一端连接于星体安装板，另一端连接于平台结构中心位置，压紧解锁装置在发射段将平台结构与星体安装板锁定，入轨后解锁使平台结构与压紧解锁装置分离，实现六个并联作动器在作动控制单元的控制下正常工作。

2.根据权利要求1所述的一种控制在轨验证方法，其特征在于：所述的性能指标要包括待验证作动控制平台、作动控制单元的控制性能包括三轴10ms内稳定度小于0.04″、三轴指向精度优于0.1″；待验证作动控制平台、作动控制单元、星体安装板、第一测微陀螺安装、第二测微陀螺功耗约束包括长期功耗、短期功耗。

3.根据权利要求1所述的一种控制在轨验证方法，其特征在于：所述的待验证作动控制平台、作动控制单元的在轨测试流程为：压紧解锁装置在轨解锁后，通过地面遥控指令依次进行扫频测试、自标定模式、稳态控制模式、指向控制模式；当作动控制平台发生故障时，进行故障稳态控制模式、故障指向控制模式；最后进行正常无故障情况下的稳态控制模式、指向控制或故障情况下的故障稳态控制模式和故障指向控制模式。