發(fā)布時間：2018-05-06 11:56

  本文選題：控制力矩陀螺 + 框架　； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著航空航天技術的發(fā)展,對航天器姿態(tài)調(diào)節(jié)精度的要求越來越高�？刂屏赝勇葑鳛楹教炱髯藨B(tài)控制系統(tǒng)的常用執(zhí)行機構之一,對其輸出力矩的速度和精度要求也越來越高。陀螺框架驅(qū)動系統(tǒng)作為控制力矩陀螺的重要組成部分,它的驅(qū)動性能直接影響著控制力矩陀螺的整體性能。課題結合具體項目,采用永磁同步電機和矢量控制方式,對陀螺框架驅(qū)動系統(tǒng)進行了設計和實現(xiàn)。課題首先介紹了控制力矩陀螺和控制力矩陀螺框架驅(qū)動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,以及控制力矩陀螺框架驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。其次采用不同的方式推導了永磁同步電機的在不同坐標系下的數(shù)學模型及不同坐標系下的坐標變換關系,分析了簡化的空間矢量脈寬調(diào)制算法的原理,對其具體實現(xiàn)過程進行了深入探討,并在MATLAB/Simulink中仿真驗證其原理和實現(xiàn)過程的正確性。在前的理論分析基礎上,課題基于矢量控制及簡化的空間矢量脈寬調(diào)制技術,采用PID控制,設計了陀螺框架驅(qū)動系統(tǒng)。并將設計的電流、速度、位置三閉環(huán)框架驅(qū)動系統(tǒng)在MATLAB/Simulink/Simpowersystem中進行了仿真驗證。通過調(diào)節(jié)PID參數(shù),仿真系統(tǒng)在仿真給出的條件下表現(xiàn)出良好的動靜態(tài)特性。最后,選用相關半導體芯片,繪制了硬件原理圖和PCB板,進行焊接調(diào)試,搭建了驅(qū)動系統(tǒng)的硬件平臺�；诖罱ǖ挠布脚_,在CodeWarrior V8.3集成開發(fā)環(huán)境中,使用C語言對所設計的陀螺框架驅(qū)動系統(tǒng)進行軟件編程實現(xiàn),取得了良好的實際運行效果。
[Abstract]:With the development of Aeronautics and Astronautics, the precision of attitude adjustment of spacecraft is becoming more and more demanding. As one of the commonly used actuator of spacecraft attitude control system, the speed and precision of its output torque are also higher and higher. The gyroscope frame drive system is an important part of the control moment gyroscope. The driving performance directly affects the overall performance of the control moment gyroscope. The topic is designed and realized by using the permanent magnet synchronous motor and vector control mode. The subject first introduces the research status of the control moment gyroscope and the control moment gyro frame drive system, and the control torque Tuo. The development trend of the screw frame drive system is developed. Secondly, the mathematical model of permanent magnet synchronous motor in different coordinate system and the coordinate transformation relationship under different coordinate systems are derived in different ways. The principle of the simplified space vector pulse width modulation algorithm is analyzed, and the concrete realization process is discussed in depth, and in MATLAB/Simulink On the basis of the previous theoretical analysis, based on the vector control and the simplified space vector pulse width modulation technology, the gyroscope frame drive system is designed based on PID control, and the current, speed and position three closed loop frame drive system is designed in MATLAB/Simulink/Simpowersystem. The simulation system is verified. By adjusting the PID parameters, the simulation system shows good dynamic and static characteristics under the condition of simulation. Finally, the hardware schematic and PCB board are drawn with related semiconductor chips, and the hardware platform of the drive system is built. Based on the built hardware platform, the hardware platform is integrated in the CodeWarrior V8.3. In the development environment, C language is used to program the gyro frame drive system, and good results are achieved.

【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN96

【參考文獻】

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6 魯明;張欣;李耀華;;SGCMG框架伺服系統(tǒng)擾動力矩分析與控制[J];中國空間科學技術;2013年01期

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本文編號：1852222