[发明专利]一种开环控制反作用轮转速变化及卸载方法

权利要求书

1.一种开环控制反作用轮转速变化及卸载方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一，采用包括第一飞轮、第二飞轮、第三飞轮和第四飞轮的四个飞轮进行控制，并将第四飞轮的飞轮力矩控制指令大小调整至与理论标称转速对应的摩擦力矩一致，其中,飞轮即为反作用轮；

步骤二，将控制器输出控制指令限幅在最大输出力矩，并按照第一飞轮、第二飞轮、第三飞轮顺序构成的飞轮分配矩阵分配每个飞轮的控制力矩，分配后将输出力矩最大的飞轮限幅在最大输出力矩，并将其它两个飞轮的控制力矩成比例缩放，得到三个飞轮控制力矩；

步骤三，计算四个飞轮合成角动量，任意轴角动量达到卸载阈值范围内，并符合卸载时磁场强度和角动量夹角关系时，启动磁力矩器卸载；

步骤四，选择卸载能力最大的方向上的磁力矩器工作，采用开关控制方式，对飞轮进行卸载。

2.根据权利要求1所述的开环控制反作用轮转速变化及卸载方法，其特征在于：

步骤一中，根据第四飞轮标称转速得到摩擦力矩T_f4，对其进行摩擦力矩补偿，得到飞轮力矩控制指令T_wc4

T_wc4＝-T_f4

和飞轮力矩控制电压：

U_wc4＝T_wc4/k_i4

其中，k_i4为第四飞轮力矩系数。

3.根据权利要求1所述的开环控制反作用轮转速变化及卸载方法，其特征在于：步骤二中，第一飞轮、第二飞轮、和第三飞轮的安装矩阵C_u，将其求逆可得到对应的飞轮分配矩阵C_P。

4.根据权利要求1所述的开环控制反作用轮转速变化及卸载方法，其特征在于，步骤三中，计算四个飞轮合成角动量后，根据角动量大小判断是否需要卸载。

5.根据权利要求1所述的开环控制反作用轮转速变化及卸载方法，其特征在于，步骤三中采用内源场计算磁场强度。

6.根据权利要求1所述的开环控制反作用轮转速变化及卸载方法，其特征在于，步骤四中选用起主要作用的磁力矩器进行卸载工作。

7.根据权利要求1所述的开环控制反作用轮转速变化及卸载方法，其特征在于，第一飞轮、第二飞轮和第三飞轮为正交安装的飞轮，第四飞轮为斜装飞轮。