[发明专利]周期性干扰力矩辨识及补偿方法

权利要求书

1.一种周期性干扰力矩辨识及补偿方法，用于对卫星所受周期性干扰力矩进行相位辨识及力矩补偿，对卫星施加定幅值、已知周期的控制力矩，对卫星上力矩补偿飞轮发送前馈补偿力矩指令，任意指定补偿力矩的初始相位，其特征在于，包括：

S1、实时测量卫星角速度并提取角速度波动变化范围；

S2、当所述角速度波动变化范围大于第一预设阈值时，判定需要进行相位移动控制，以所述初始相位为起点进行相位扫描，在相位扫描过程中，根据当前相位更新前馈补偿力矩；

S3、当所述角速度波动变化范围降低到小于第二预设阈值时，判定结束相位移动控制，当前相位即为干扰力矩相位，根据所述干扰力矩相位更新前馈补偿力矩；其中，所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。

2.如权利要求1所述的周期性干扰力矩辨识及补偿方法，其特征在于，S2中相位扫描包括：以所述初始相位为起点，按给定方向以定步长改变相位，实现相位的单调递增或单调递减；

采用以下公式计算当前相位φ(k)：φ(k)＝φ(k-1)+P_dirΔφ；

式中，φ(k-1)为上一相位，P_dir表示相位移动控制方向，Δφ为相位移动步长。

3.如权利要求2所述的周期性干扰力矩辨识及补偿方法，其特征在于，在S2相位扫描过程中，若所述角速度波动变化范围呈缩小趋势，则继续按当前相位扫描方向进行；反之，则反向进行。

4.如权利要求3所述的周期性干扰力矩辨识及补偿方法，其特征在于，在S2相位扫描过程中，每间隔预设时长判断所述角速度波动变化范围是否呈缩小趋势。

5.如权利要求1所述的周期性干扰力矩辨识及补偿方法，其特征在于，在S1中实时测量卫星的角速度提取角速度波动变化范围，包括：

以卫星的控制周期为采样间隔，对卫星的角速度进行采样；

对采样点进行堆栈式及平均化处理，获得角速度波动变化范围。

6.如权利要求5所述的周期性干扰力矩辨识及补偿方法，其特征在于，堆栈式及平均化处理包括：为连续N₁个采样点取角速度最大值和连续N₂个角速度最大值求平均值开辟固定的存储空间，即最新进入存储空间的数据挤掉存储空间内第一个进入的数据的位置。

7.如权利要求1所述的周期性干扰力矩辨识及补偿方法，其特征在于，在S2和S3中，采用以下公式计算前馈补偿力矩T_feedforward：

式中，A为所述控制力矩的幅值，T为所述控制力矩的周期，φ(k)为当前相位。

8.如权利要求1所述的周期性干扰力矩辨识及补偿方法，其特征在于，在S2和S3中，在向飞轮发送力矩指令时，对飞轮的摩擦力矩进行前馈补偿。