本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星成像設(shè)備主動隔振系統(tǒng)的控制器開發(fā)

  更多相關(guān)文章： 衛(wèi)星隔振 Stewart平臺 控制器 壓電陶瓷驅(qū)動 硬件設(shè)計

【摘要】：精密光學成像設(shè)備主動隔振系統(tǒng)是高分辨率遙感衛(wèi)星可靠工作的重要保障,它通過施加主動控制的方式來隔離星載設(shè)備正常運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的微振動。本論文依托民航預研項目子課題,面向?qū)嶋H工程的應用需求,對衛(wèi)星成像設(shè)備主動隔振系統(tǒng)的控制器進行研究和開發(fā),主要從控制器主控單元和壓電陶瓷驅(qū)動單元的硬件設(shè)計和實驗展開工作,旨在通過設(shè)計高性能控制器實現(xiàn)對振動的有效隔離。本文以六自由度Stewart平臺主動隔振系統(tǒng)為控制對象,對隔振器的機械結(jié)構(gòu)和壓電陶瓷執(zhí)行器的機電轉(zhuǎn)換模型進行了論述,探究了多自由度積分力反饋解耦控制方法,分析了控制器硬件設(shè)計需求,提出了由主控單元和驅(qū)動單元組成的控制器總體結(jié)構(gòu)方案。主控單元采用高性能ARM微控制器為核心,通過外部擴展多通道信號采集模塊和高精度模擬輸出模塊的方式,實現(xiàn)隔振系統(tǒng)傳感器數(shù)據(jù)的采集和執(zhí)行器控制信號的輸出,針對主控單元復雜的數(shù)模混合電路,進行了印制電路板的抗干擾設(shè)計研究。驅(qū)動單元采用基于電壓反饋控制的高壓運放式直流放大壓電陶瓷驅(qū)動方案,構(gòu)建了具備低紋波輸出的復合放大電路和針對容性負載驅(qū)動的IGBT半橋快速充放電回路,使驅(qū)動單元具備輸出精度高、負載能力強、動態(tài)特性好等特點。搭建了主動隔振系統(tǒng)測試實驗平臺,采用本文設(shè)計的控制器進行主動隔振控制,通過LMS測試系統(tǒng)從時域和頻域兩個方面對隔振性能進行分析,測試結(jié)果驗證了控制器的可行性。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星隔振 Stewart平臺 控制器 壓電陶瓷驅(qū)動 硬件設(shè)計
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V441;TB535
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題來源8
• 1.2 課題的背景和意義8-9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.4 論文章節(jié)安排14-15
• 2 隔振系統(tǒng)總體控制方案15-23
• 2.1 主動隔振系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)15-18
• 2.2 主動隔振控制方法探究18-20
• 2.3 控制器總體設(shè)計方案20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 主控單元設(shè)計與實現(xiàn)23-35
• 3.1 主控單元結(jié)構(gòu)組成23-24
• 3.2 主控單元硬件實現(xiàn)方案24-32
• 3.3 數(shù)�；旌想娐房垢蓴_分析32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 4 驅(qū)動單元設(shè)計與實現(xiàn)35-49
• 4.1 壓電陶瓷驅(qū)動方案分析35-37
• 4.2 驅(qū)動單元硬件實現(xiàn)方案37-44
• 4.3 驅(qū)動單元測試實驗44-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 5 實驗與控制效果分析49-54
• 5.1 主動隔振測試實驗原理49-50
• 5.2 實驗平臺的搭建50-51
• 5.3 隔振測試與效果分析51-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 6 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 本文總結(jié)54
• 6.2 課題展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-59

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