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龙图腾网恭喜哈尔滨工业大学申请的专利一种卫星反作用轮单机高保真数字化模型设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117236041B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311251648.1，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种卫星反作用轮单机高保真数字化模型设计方法是由王振华;廉丹煦;沈毅设计研发完成，并于2023-09-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种卫星反作用轮单机高保真数字化模型设计方法在说明书摘要公布了：一种卫星反作用轮单机高保真数字化模型设计方法，涉及一种卫星部件模型设计方法。建立由三相逆变桥‑三相绕组‑反作用轮体组成的反作用轮驱动模型和基于霍尔传感器的转子扇区检测模型，并根据以上结果搭建反作用轮线性切换系统模型。本发明一方面解决了现有方法结果不准确、建模不精细的问题，与实际卫星反作用轮系统具有高保真度。另一方面具备模块化、参数化的特点，可适配不同型号的反作用轮。

本发明授权一种卫星反作用轮单机高保真数字化模型设计方法在权利要求书中公布了：1.一种卫星反作用轮单机高保真数字化模型设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：建立由三相逆变桥-三相绕组-反作用轮体组成的反作用轮驱动模型由三相逆变桥和三相绕组组成无刷直流电机，其输入包括逆变桥母线电压VDC、扇区信号σs和反电势e＝[eAeBeC]T，其输出为电磁功率Pm，反作用轮体在电磁功率Pm作用下结合自身惯量和轴承摩擦特性，输出转速ω和电角θe；无刷直流电机中将每个扇区分续流阶段和直流阶段，并使用线性变换的方式建立统一描述三相电流i的模型，具体如下：在续流阶段，引入线性变换P1k，其表达式如下：P1k＝E1,3E1,2k1其中，Ei,j表示三阶初等矩阵，即交换单位矩阵第i行和第j行得到的矩阵；之后对反电势e使用线性变换P1k并结合无刷直流电机的等效电路得到不同扇区续流阶段三相电流i的模型： 其中，R表示电机绕组相电阻，L表示电机绕组相电感，和表示续流阶段的三相电流i和反电势e的中间变量；在直流阶段，引入线性变换P2k，其递推的方式描述如下：P2k＝EkP2k-13其中，当k＝1时，P20为三阶单位矩阵，Ek的取值由扇区决定，表示为： 之后对反电势e使用线性变换P2k结合无刷直流电机的等效电路得到不同扇区直流阶段三相电流i的模型： 其中，i和e表示直流阶段的三相电流i和反电势e的中间变量；得到三相电流i后，无刷直流电机输出的电磁功率Pm表示为：Pm＝eT·i6反作用轮体产生转速ω和电角θe的过程表示为： 其中，J表示轮体的转动惯量，cv表示轴承粘性摩擦系数，p表示电机的极对数，moda,b表示a与b取余数，Ω表示转速的平方；最后，根据电角θe得到反电势e的表达式： 其中，Wave表示单位反电势，Ke表示反电势系数，fθe表示梯形波函数，其公式如下： 综上，公式1～公式9给出了三相逆变桥-三相绕组-反作用轮体组成的反作用轮驱动模型；步骤二：建立基于霍尔传感器的转子扇区检测模型霍尔传感器通过检测电角θe产生相应的霍尔信号H，表达式如下： 其中，hθe表示单相霍尔传感器的测量方程，表示为： 其次，根据霍尔信号H产生控制三相逆变桥各MOS管通断的扇区信号σs，表达式如下： 最后，根据扇区信号σs的取值得到各MOS管的通断情况；步骤三：基于步骤一和步骤二建立反作用轮线性切换系统模型反作用轮的状态空间模型服从两层切换规律：扇区信号σs由霍尔传感器测得是已知切换信号的切换规律①；在每个扇区内根据三相电流i的具体值决定约束为公式2或公式5属于依赖状态的切换规律②；令状态向量x＝[iA,iB,iC,ω]T，输入向量u＝VDC，输出向量y＝ω，在某个扇区内处于续流阶段时，引入线性变换： 其中，diag[]表示以括号内元素组成的对角阵，则根据公式2，的状态空间表示为： 其中，1k,j表示元素全为1的k行j列矩阵；当下降至0后，电路进入直流阶段，引入线性变换： 此时x的状态空间表示为： 综上，首先根据切换规律①决定和的取值，之后根据切换规律②决定系统采用公式14或公式16。

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