CMG框架伺服控制与隔振器耦合稳定性分析

来源：振动与冲击杂志2024年第3期北京时间：

作者：潘望白，吕亮亮，王董华，刘钰，方贤亮，吴琳娜

单位：1.上海宇航系统工程研究所，上海201109；2.上海航天设备制造总厂有限公司，上海200245

摘要：控制力矩陀螺（control moment gyroscope，CMG）是飞行器在轨姿态控制的重要执行机构之一，通过内部高速旋转的飞轮储存角动量，利用伺服机构驱动框架旋转输出力矩。安装隔振器可有效减少由高速旋转飞轮产生的不平衡力对飞行器上高精度载荷的影响。建立伺服机构三环控制模型和一个单自由度隔振器模型，揭示了隔振器引起伺服系统速度环耦合失稳的现象。通过分析隔振器频率、阻尼比、惯量等关键设计参数对速度环稳定性的影响，对隔振器进行详细设计，试验结果全流程验证了考虑伺服机构控制稳定性的CMG隔振器设计流程和隔振效果，为同类型产品设计提供了工程经验。

关键词：控制力矩陀螺；隔振器；伺服控制；稳定性分析