磁悬浮控制力矩陀螺技术

磁悬浮控制力矩陀螺技术
出版时间：2014年版
内容简介
磁悬浮控制力矩陀螺（MSCMG）技术是未来航天器姿态控制系统实现跨越式发展的一个前沿核心技术。MSCMG具有高精度、长寿命，以及能够实现极微振动和低噪声控制等显著的技术优势，是高分辨率对地观测卫星、激光通信卫星和空间望远镜等超稳、超静航天器平台以及空间站等大型长寿命航天器实现高精度、高稳定度姿态控制的关键执行机构。
　　《磁悬浮控制力矩陀螺技术》是在作者房建成、任元及其研究团队15年来取得的研究成果和国内外姿态控制执行机构领域最新研究成果的基础上撰写而成，突出基础性、创新性和前瞻性的研究成果及工程应用中的关键技术研究内容。
　　《磁悬浮控制力矩陀螺技术》共11章，分为六部分。第一部分包括第1章和第2章，主要介绍MSCMC的工作原理和总体结构。第二部分包括第3～第5章，主要介绍高速磁悬浮转子系统的稳定性分析和高稳定度高精度控制方法及主动振动控制方法。第三部分包括第6章和第7章，分别研究了单框架MSCMG的高稳定度控制方法和高精度高带宽控制方法。第四部分包括第8章和第9章，分别介绍双框架MSCMG的解耦控制与结构弹性模态振动抑制方法。第五部分由第10章组成，主要介绍MSCMG框架伺服系统的高精度控制问题。第六部分由第11章组成，对磁悬浮惯性执行机构技术进行了总结与展望。
　　《磁悬浮控制力矩陀螺技术》可供从事相关专业技术研究和应用领域的工程技术人员参考，也可作为高等学校相关专业研究生的教材或教学参考书。
目录
第1章 绪论
1.1 航天器姿态控制执行机构概述
1.2 控制力矩陀螺的发展及应用
1.2.1 国外CMG研究及应用现状
1.2.2 国内CMG研究现状
1.3 本书的编写特点和内容安排
1.3.1 编写特点
1.3.2 内容安排
1.4 本章小结
参考文献

第2章 MSCMG的总体结构设计与动力学建模
2.1 引言
2.2 MSCMG的基本结构与工作原理
2.2.1 单框架MSCMG的基本机构与工作原理
2.2.2 双框架MSCMG的基本结构与工作原理
2.2.3 永磁偏置混合磁轴承的基本结构与工作原理
2.3 MSCMG的机械结构与电磁设计
2.3.1 MSCMG总体方案设计
2.3.2 磁悬浮高速转子系统的机械结构设计
2.3.3 框架伺服系统的机械结构与电磁设计
2.4 单框架MSCMG整机动力学建模
2.4.1 参考坐标系
2.4.2 磁悬浮转子动力学建模
2.4.3 框架动力学建模
2.5 双框架MSCMG的动力学建模
2.5.1 参考坐标系
2.5.2 转子运动方程
2.5.3 内框架运动方程
2.5.4 外框架运动方程
2.6 本章小结
参考文献

第3章 强陀螺效应磁悬浮转子系统的涡动模态稳定性分析与判据
3.1 引言
3.2 强陀螺效应磁悬浮刚性转子章动和进动稳定判据
3.2.1 磁悬浮刚性转子交叉反馈控制系统的建模及变量重构
3.2.2 复系数SISO系统闭环特征根的分布与涡动模态的关联性
3.2.3 磁悬浮刚性转子章动和进动稳定判据
3.2.4 磁悬浮刚性转子的章动和进动相对稳定性分析方法
3.2.5 仿真和实验研究
……
第4章 磁悬浮高速转子的现场动平衡和不平衡量的主动振动抑制方法
第5章 磁悬浮高速转子系统位移传感器的多谐波电流与振动抑制
第6章 单框架MSCMG的高稳定度控制方法
第7章 单框架MSCMG的高带宽、高精度控制方法
第8章 双框架MSCMG的解耦控制方法
第9章 双框架MSCMG结构模态振动鲁棒控制方法
第10章 MSCMG框架伺服系统高精度控制方法
第11章 总结与展望