星載大氣痕量氣體差分吸收光譜儀通過測量地表或地球大氣反射、散射的紫外光/可見光輻射,利用痕量氣體的指紋吸收,可獲得大氣關(guān)鍵成分和污染物濃度的時空分布和變化的數(shù)據(jù)。由于空間環(huán)境會對載荷的表面和內(nèi)部器件等產(chǎn)生一定影響,需要對其進(jìn)行星上定標(biāo),主要包括利用太陽光進(jìn)行光譜定標(biāo)、輻射定標(biāo)以及利用載荷內(nèi)置鹵鎢燈進(jìn)行壞像元檢測。差分吸收光譜儀載荷通過光路切換轉(zhuǎn)動部件實(shí)現(xiàn)對地球測量主光路與定標(biāo)光路間的切換,完成星載差分吸收光譜儀的在軌定標(biāo)。在軌運(yùn)行的高分五號01星搭載差分吸收光譜儀載荷通過步進(jìn)電機(jī)完成光路切換,但存在步進(jìn)電機(jī)失效時,光路定標(biāo)轉(zhuǎn)動部件遮擋主光路,無法保證主光路正常測量的可能。因此,本文在后續(xù)型號02星載荷的研制過程中,在光路切換裝置轉(zhuǎn)動部件中增加了渦卷彈簧,在電機(jī)失效時,可利用渦卷彈簧將轉(zhuǎn)動部件拉出主光路,保證了對地觀測主光路的正常工作。本論文針對在軌01星存在的問題,在原有轉(zhuǎn)動部件結(jié)構(gòu)上增加了渦卷彈簧結(jié)構(gòu),研發(fā)了基于高可靠性的BM3803FMGRH和LMD18200驅(qū)動芯片的步進(jìn)電機(jī)控制電路,完成了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了光路切換系統(tǒng)的精確控制。主要完成的工作如下:首先,在01星轉(zhuǎn)動部件基... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖??

混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了以上兩種電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，轉(zhuǎn)子和定子均為齒狀，轉(zhuǎn)子為??永磁體。工作原理是轉(zhuǎn)子的永磁場與通電繞組激勵產(chǎn)生的磁場的相互作用，同樣??是根據(jù)異性相吸、同性相斥原理，從而改變了轉(zhuǎn)子的運(yùn)動狀態(tài)。如下圖１．４所示，??為其外部組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。定子是繞有線圈并且?guī)в卸鄠�小齒的極子組成，這與??反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子類似。轉(zhuǎn)子是中間為永久磁鋼左右兩邊均帶有小齒的鐵芯??組成，左右鐵芯的兩邊分別對應(yīng)不同的北（Ｎｏｒｔｈ，?Ｎ）、南（Ｓｏｕｔｈ，?Ｓ）極，與永??磁式步進(jìn)電機(jī)的Ｎ、Ｓ極相似。??圖１．４混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)??綜上所述，混合式步進(jìn)電機(jī)具有更小的步距角和更好的性能，能夠提供轉(zhuǎn)動??部件需求的精度。在后續(xù)的設(shè)計(jì)中，采用的步進(jìn)電機(jī)為混合式步進(jìn)電機(jī)，其步距??角為０．９°，為兩相四線制，１００齒結(jié)構(gòu)。??１．３．３步進(jìn)電機(jī)的控制方式??步進(jìn)電機(jī)的控制方式主要為開環(huán)控制方式和閉環(huán)控制方式。其中開環(huán)控制較??為簡單，其原理框圖如圖１．５所示。??６??

??圖１．３永磁式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖??混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了以上兩種電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，轉(zhuǎn)子和定子均為齒狀，轉(zhuǎn)子為??永磁體。工作原理是轉(zhuǎn)子的永磁場與通電繞組激勵產(chǎn)生的磁場的相互作用，同樣??是根據(jù)異性相吸、同性相斥原理，從而改變了轉(zhuǎn)子的運(yùn)動狀態(tài)。如下圖１．４所示，??為其外部組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。定子是繞有線圈并且?guī)в卸鄠�小齒的極子組成，這與??反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子類似。轉(zhuǎn)子是中間為永久磁鋼左右兩邊均帶有小齒的鐵芯??組成，左右鐵芯的兩邊分別對應(yīng)不同的北（Ｎｏｒｔｈ，?Ｎ）、南（Ｓｏｕｔｈ，?Ｓ）極，與永??磁式步進(jìn)電機(jī)的Ｎ、Ｓ極相似。??圖１．４混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)??綜上所述，混合式步進(jìn)電機(jī)具有更小的步距角和更好的性能，能夠提供轉(zhuǎn)動??部件需求的精度。在后續(xù)的設(shè)計(jì)中，采用的步進(jìn)電機(jī)為混合式步進(jìn)電機(jī)，其步距??角為０．９°

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于MAX706AT的DSP硬件看門狗與電源監(jiān)控電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 沈偉,謝拴勤.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2008(03)

碩士論文
[1]基于DSP的無刷直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的研究[D]. 袁世博.西安工程大學(xué) 2018
[2]基于FPGA的星載步進(jìn)電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)[D]. 林方.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]異步電動機(jī)節(jié)能運(yùn)行控制器的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李許軍.蘭州理工大學(xué) 2016
[4]二相混合式步進(jìn)電機(jī)細(xì)分控制技術(shù)研究及驅(qū)動器的設(shè)計(jì)[D]. 余逸風(fēng).廣西科技大學(xué) 2015
[5]單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)文檢系統(tǒng)[D]. 李晴.北京交通大學(xué) 2014
[6]航天光學(xué)遙感器步進(jìn)電機(jī)控制與實(shí)現(xiàn)[D]. 俞小露.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2012
[7]步進(jìn)電機(jī)的精確控制方法研究[D]. 劉寶志.山東大學(xué) 2010
[8]基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 方愛平.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[9]兩相混合式步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)研究[D]. 王志宇.沈陽工業(yè)大學(xué) 2008
[10]基于DSP的多功能電子測量裝置的研究[D]. 劉旺東.中南大學(xué) 2006



本文編號：3007806