单框架控制力矩陀螺系统的奇异现象严重,操纵律也比较复杂,但其机械结构简单,有较大的力矩放大作用,其主要用于飞行器需要较大控制力矩的情况[3]。而双框架控制力矩陀螺效率较高,动态响应快,控制特性线性度好,能提供极高的力矩放大作用,其功耗相对较小[4],冗余度大,常用于只需要中等动量交换、输出力矩为中等偏下的情况。67254

吴忠等人[3,5]根据构形效率、奇异面的复杂度等指标,针对SGCMG成对安装和非成对对称安装的几种构形进行了分析评价,综述了和平号空间站SGCMG系统的组成以及操纵,并给出了梯度型操纵律回避奇异的一般性解释。张锦江等[6]从奇异性分析的角度对单框架控制力矩陀螺系统的奇异状态进行了研究,提出了奇异可回避性的判别方法,针对常用各种构形的SGCMG系统进行了讨论。张激扬等人[7]对应用在航天器上的SGCMG进行了全面的动力学分析,并建立了框架伺服系统的动力学模型,为SGCMG框架伺服系统设计了一个扰动力矩观测器,并采用基于扰动力矩补偿的PID控制器对其进行控制。论文网

由于SGCMG带有高速旋转的转子和框架转动部件,长期的连续转动很容易造成故障,一旦故障发生而又不能及时检测并排除将引起航天器的姿态失控,因此要求能够做到实时检测和隔离陀螺的故障。文献[8]根据控制力矩陀螺系统的工作特性,介绍了一种基于奇偶向量法的故障诊断方法。

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