基于视觉测量技术的控制力矩陀螺框架伺服系统标定研究

发布时间：2021-03-07 15:03

　　控制力矩陀螺作为航天器姿态控制的一个重要部分,对其输出力矩的速度及精度要求越来越高。目前,对于高精度的框架控制性能进行标定和验证,大都是依靠控制力矩陀螺自身角度位置传感器进行评价,精度存在一定的误差。针对这种情况,设计了一种独立于控制力矩陀螺的视觉测量标定方式。在力矩陀螺上安装6个测量靶标,靶标在相机成像平面上呈现出由离散点组成的圆弧,对标志点中心进行定位,获得高精度像元提取精度,进一步处理得到二维像点坐标,拟合出圆心和半径;根据相片上像点位置及时间信息,计算得出控制力矩陀螺在不同时刻的角速度。采用快速傅里叶变换对角度信息进行处理,得到频率和相应的幅值,根据幅值计算框架绝对稳定度及相对稳定度,最后对框架角速度控制精度和角速度稳定度进行分析。试验表明,角速度绝对稳定度不低于0.02,相对稳定度不低于0.7%,且随着角度的增大稳定度逐渐提高;角位置测量精度经过实验验证可以达到1″,满足控制力矩陀螺高精度标定要求。 

【文章来源】：光学技术. 2020,46(01)北大核心

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
0 引言
1 控制力矩陀螺框架伺服系统的标定装置
2 原理介绍
    2.1 视觉测量技术
    2.2 快速傅里叶变换
3 控制力矩陀螺角速度测量以及精度验证
    3.1 试验过程
    3.2 角速度控制性能测试
        3.2.1 测试及评价方法
        3.2.2 测试结果及分析
    3.3 精度评定
        3.3.1 框架角位置测量精度
            （1） 理论精度分析
            （2） 实验验证精度
        3.3.2 框架角速度稳定度
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[3]控制力矩陀螺高精度框架伺服控制技术研究[D]. 张锐.国防科学技术大学 2014
[4]工业数字摄影测量中人工标志的研究与应用[D]. 范生宏.解放军信息工程大学 2006



本文编号：3069327