谢进进，廖 鹤，姚 闯，赵 强，郑世强，赵艳彬，张会娟，祝 竺

(1. 上海卫星工程研究所，上海 201109；2. 南京航空航天大学航天学院，南京 210007；3.北京航空航天大学惯性技术国家级重点实验室，北京 100191；4.河南工业大学电气工程学院，郑州 450001)

0 引 言

随着空间任务的日益复杂以及航天器技术的发展，包括空间站在内的大型航天器的姿态稳定以及敏捷卫星的姿态机动对姿控执行机构提出了越来越高的要求。控制力矩陀螺(Control moment gyro，CMG)由于具有力矩放大，无需消耗工质，可连续输出大力矩等优点，成为航天器姿态控制的重要执行机构[1-2]，已经在国际空间站[3-4]、worldview卫星[5]、“天宫”[6]等航天器上得到了应用。然而目前应用的CMG大多采用机械轴承支承，转子高速旋转时其不平衡质量会产生高频振动，产生巨大噪声，在加上复杂的隔振机构之后仍然会对卫星平台产生影响，这大大限制了姿控精度的进一步提高[7-9]。

采用磁悬浮轴承支承的CMG(Magnetically suspended CMG，MSCMG)与机械轴承CMG相比具有无摩擦、无需润滑、高精度等优点，更重要的是其可以进行转子主动振动控制，这可以从根源上消除转子不平衡振动的影响，是未来高精度、长寿命航天器的理想选择[10-11]。

国内主要有北京航空航天大学、北京控制工程研究所及上海航天控制技术研究所等单位开展MSCMG的研究。随着研究的深入，在MSCMG结构优化设计[12-13]，电磁设计[14]，磁悬浮转子高稳定高精度控制[15-16]，高精度框架伺服控制[17-18]，高精度高速电机稳速控制[19]以及转子不平衡振动抑制等方向取得丰富的研究成果，目前MSCMG已经处于由原理样机转入工程样机的研究阶段。……