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Cymbal型复合压电作动器微进给技术研究 被引量：4
1
作者 方元坤 潘仲明 杨涛 《单片机与嵌入式系统应用》 2005年第12期52-54,71,共4页
针对普通压电作动器行程较短的缺点,提出一种具有Cymbal结构的复合压电陶瓷作动器的结构设计。通过将压电陶瓷微小的径向位移放大,转换成轴向位移,扩大了作动器的行程。在作动器控制系统设计中,一方面在硬件结构设计中引入了高精度的位... 针对普通压电作动器行程较短的缺点,提出一种具有Cymbal结构的复合压电陶瓷作动器的结构设计。通过将压电陶瓷微小的径向位移放大,转换成轴向位移,扩大了作动器的行程。在作动器控制系统设计中,一方面在硬件结构设计中引入了高精度的位移传感器闭环反馈系统,另一方面通过对作动器的输出进行软件补偿的方法,消除了Cymbal型复合压电作动器自身存在的输出磁滞性和非线性的缺点,大幅度提高了系统的开环控制特性,实现了对作动器的高精度控制。实验结果证明系统设计有效。 展开更多
关键词 压电作动器 微进给 控制系统 行程 智能传感器
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压电微动机构的电荷反馈控制技术研究 被引量：2
2
作者 潘仲明 方元坤 张勇斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1205-1207,共3页
研究了压电微动机构非线性回滞的形成机理,建立了压电陶瓷电荷量与机械应变之间的数学表达式。为减小压电微动机构的非线性回滞环,采用电荷反馈控制方法对压电微动机构进行控制。实验结果表明,与传统的电压激励方式相比,采用电荷反馈激... 研究了压电微动机构非线性回滞的形成机理,建立了压电陶瓷电荷量与机械应变之间的数学表达式。为减小压电微动机构的非线性回滞环,采用电荷反馈控制方法对压电微动机构进行控制。实验结果表明,与传统的电压激励方式相比,采用电荷反馈激励方式,压电微动机构的回滞环减小了50%,线性度提高了35%。 展开更多
关键词 压电陶瓷 微动机构 电荷反馈 回滞
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压电驱动器的机电动力学模型研究 被引量：3
3
作者 潘仲明 张勇斌 方元坤 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期321-324,共4页
为深入研究压电驱动器的输入-输出特性曲线,建立了压电驱动器的机电动力学模型,画出了机电模型的信号流图,解释了压电驱动器产生非线性滞环现象的成因;研发了压电式二维微动平台和电荷反馈式驱动电源,对模型及其预测结果进行了实验验证... 为深入研究压电驱动器的输入-输出特性曲线,建立了压电驱动器的机电动力学模型,画出了机电模型的信号流图,解释了压电驱动器产生非线性滞环现象的成因;研发了压电式二维微动平台和电荷反馈式驱动电源,对模型及其预测结果进行了实验验证。理论分析与实验数据表明,压电驱动器外部电荷反馈回路的作用与正压电效应所形成的内部电荷反馈回路的作用是一致的. 展开更多
关键词 压电驱动器 电荷反馈 机电模型 非线性滞环
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多模式分布式遥感微纳航天器集群自然编队构型 被引量：1
4
作者 方元坤 孟子阳 尤政 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期482-488,共7页
分布式遥感技术是目前空间探测技术发展的重要方向,其核心是研究由多个微纳航天器组成的分布式遥感集群的系统特性,并根据不同的应用模式进行编队的维持与重构。由于微纳航天器所携带的燃料有限,如何在自然编队的条件下保持系统在较长... 分布式遥感技术是目前空间探测技术发展的重要方向,其核心是研究由多个微纳航天器组成的分布式遥感集群的系统特性,并根据不同的应用模式进行编队的维持与重构。由于微纳航天器所携带的燃料有限,如何在自然编队的条件下保持系统在较长时间内的构形稳定是基于分布式微纳航天器的遥感技术亟待解决的重要问题。该文针对多模式分布式遥感任务想定和燃料最省、求解高效等目标,研究了异构集群自然编队构型设计。提出了一种参数直接求解的方法,可以在平面内绕飞模式、领航模式等典型模式下直接获取编队中各伴飞航天器的轨道参数。STK仿真结果表明：该方法精度较高,编队构型稳定,可以满足应急遥感任务要求。 展开更多
关键词 分布式遥感 微纳航天器编队 自然编队
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分布式遥感编队多星协同观测中的姿态控制 被引量：8
5
作者 方元坤 袁斌文 +2 位作者 孟子阳 尤政 张高飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期58-68,共11页
针对分布式遥感编队中的协同观测问题,本文开展了多星协同姿态控制研究。首先建立了参考航天器由对日定向到对目标凝视观测的期望姿态,设计了基于姿态、角速度偏差的比例-微分(PD)控制器,证明了闭环系统的李雅普诺夫稳定性。在此基础上... 针对分布式遥感编队中的协同观测问题,本文开展了多星协同姿态控制研究。首先建立了参考航天器由对日定向到对目标凝视观测的期望姿态,设计了基于姿态、角速度偏差的比例-微分(PD)控制器,证明了闭环系统的李雅普诺夫稳定性。在此基础上,进一步建立了伴飞航天器的期望姿态,为使观测目标在参考航天器、伴飞航天器像平面上的成像位置匹配,以伴飞航天器、参考航天器的姿态之差为基础设计了伴飞航天器的PD控制器,证明了系统的稳定性。最后,对理论结果进行了仿真验证,结果显示伴飞航天器、参考航天器的相对姿态控制误差小于0.01°,精度满足分布式遥感多星协同观测的任务需求。 展开更多
关键词 微小卫星 分布式遥感 协同观测 姿态控制
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一种星间相对状态估计方法 被引量：2
6
作者 方元坤 孟子阳 +1 位作者 尤政 张高飞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1364-1371,共8页
编队自主导航是实现分布式遥感系统星间协同观测的基础。为实现分布式遥感系统星间相对状态的精确确定,提出一种基于MEMS激光雷达与纳型星罗盘的星间相对状态估计方法。借助相对姿态、轨道运动学方程建立了星间相对状态的无迹卡尔曼滤波... 编队自主导航是实现分布式遥感系统星间协同观测的基础。为实现分布式遥感系统星间相对状态的精确确定,提出一种基于MEMS激光雷达与纳型星罗盘的星间相对状态估计方法。借助相对姿态、轨道运动学方程建立了星间相对状态的无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,解决了MEMS激光雷达测量与参考航天器姿态耦合的问题,并利用预定入轨参数及高精度轨道外推(HPOP)对方法进行仿真校验。结果表明,该方法具有可行性和实用性,估计精度满足分布式遥感任务需求,能够较好解决中远距离星间相对状态估计问题。 展开更多
关键词 分布式遥感 MEMS激光雷达 无迹卡尔曼滤波(UKF)
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