学术论文

      一种磁悬浮陀螺飞轮方案设计与关键技术分析

      Design of a Magnetically Suspended Gyrowheel and Analysis of Key Technologies

      摘要:
      提出一种磁悬浮陀螺飞轮的设计方案,采用洛伦兹力磁轴承对陀螺飞轮转子进行五自由度支承以提供转动自由度,并利用洛伦兹力磁轴承磁力与电流的线性特性,间接测量陀螺仪的输入角速度.该装置作为姿态控制执行机构兼有敏感器功能,可同时进行三自由度姿态控制与两自由度姿态敏感.针对磁悬浮陀螺飞轮二自由度姿态敏感与三自由度姿态控制这两项关键技术进行了分析,推导了转子坐标系下磁悬浮陀螺飞轮的运动方程.提出前馈矩阵方法来补偿转子动力学耦合对输出径向二自由度控制力矩精度的影响,并对其进行了实验验证.磁悬浮陀螺飞轮可显著降低卫星姿态控制系统的体积、重量、功耗和发射成本,为中国微小卫星技术的发展从器部件层面上提供支持.
      作者: 刘彬 房建成 刘刚
      Author: LIU Bin FANG Jiancheng LIU Gang
      作者单位: 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京,100191
      刊 名: 航空学报 ISTICEIPKU
      年,卷(期): 2011, 32(8)
      分类号: V448.22
      机标分类号: TH8 S82
      在线出版日期: 2012年2月21日