本文關(guān)鍵詞：空間站轉(zhuǎn)位控制器設(shè)計(jì)

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【摘要】：本文以航天工程為背景,研究了一種以直流無刷電機(jī)為控制驅(qū)動對象,最終實(shí)現(xiàn)大型機(jī)構(gòu)精確、可控的位置轉(zhuǎn)變的控制驅(qū)動裝置�？紤]到大型空間飛行器質(zhì)量慣量大以及空間環(huán)境下側(cè)向?qū)与y度的影響,在組建空間站系統(tǒng)時一般采用先進(jìn)行軸向?qū)?后以準(zhǔn)靜態(tài)方式實(shí)現(xiàn)艙段在側(cè)向的轉(zhuǎn)位和再對接過程;這樣能減輕偏心撞擊導(dǎo)致的不利影響。本文的目的就是研究實(shí)現(xiàn)艙體側(cè)向轉(zhuǎn)位的控制系統(tǒng)。對于大載荷艙體的轉(zhuǎn)位,針對其轉(zhuǎn)位過程影響因素較多,需要在轉(zhuǎn)位過程中完成艙體的高可靠、精確的實(shí)時控制。本文通過對轉(zhuǎn)位時序的分析,提出了采用直流無刷電機(jī)霍爾位置反饋與轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)旋變角度信息反饋相結(jié)合的方式對轉(zhuǎn)位的整個過程進(jìn)行實(shí)時控制的方案,確保在任務(wù)要求時間內(nèi)平穩(wěn)完成機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位。通過對冗余模式的分析,控制系統(tǒng)采用了三模冗余結(jié)合二乘二冗余結(jié)構(gòu)表決器的冗余設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上,提出了自動控制和手動控制兩種工作模式提高任務(wù)可靠性,在自動控制模式出現(xiàn)故障情況下,具備轉(zhuǎn)換到手動控制的功能,并且通過手控指令執(zhí)行轉(zhuǎn)位的流程。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)位 控制驅(qū)動 1553B 旋變 調(diào)速
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V476.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 前言15-18
• 1.1 背景15
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀15-17
• 1.2.1 國外空間站轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)技術(shù)現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內(nèi)空間站轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)技術(shù)現(xiàn)狀16-17
• 1.3 主要攻關(guān)驗(yàn)證內(nèi)容17-18
• 第二章 轉(zhuǎn)位控制方案18-40
• 2.1 研究目標(biāo)18
• 2.2 轉(zhuǎn)位任務(wù)需求18-21
• 2.3 轉(zhuǎn)位時序21-24
• 2.4 反饋控制伺服系統(tǒng)24-28
• 2.4.1 霍爾式位置傳感器26-27
• 2.4.2 旋轉(zhuǎn)變壓器27-28
• 2.5 冗余方案28-33
• 2.5.1 冷熱雙機(jī)備份29-30
• 2.5.2 雙機(jī)熱備份30
• 2.5.3 三模冗余30-31
• 2.5.4 表決器設(shè)計(jì)31-32
• 2.5.5 同步設(shè)計(jì)32-33
• 2.5.6 轉(zhuǎn)位控制系統(tǒng)冗余方案33
• 2.6 工作模式分析33-39
• 2.6.1 自動控制模式34-36
• 2.6.2 手動控制模式36-39
• 2.7 本章小結(jié)39-40
• 第三章 基于旋變反饋的轉(zhuǎn)位控制系統(tǒng)40-61
• 3.1 控制系統(tǒng)方案40-42
• 3.2 轉(zhuǎn)位時序參數(shù)42-43
• 3.3 肩關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)旋變信號處理43-50
• 3.3.1 AD2S80A旋轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器43
• 3.3.2 旋轉(zhuǎn)變壓器技術(shù)指標(biāo)43-44
• 3.3.3 旋變電路設(shè)計(jì)44-48
• 3.3.4 旋變信號采集設(shè)計(jì)48-50
• 3.4 直流無刷電機(jī)調(diào)速控制50-57
• 3.4.1 直流無刷電機(jī)PWM調(diào)制方式50-51
• 3.4.2 直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊51-52
• 3.4.3 直流無刷電機(jī)驅(qū)動電路52-53
• 3.4.4 調(diào)速控制要求53-54
• 3.4.5 調(diào)速控制方式54-57
• 3.5 1553B總線通訊57-60
• 3.5.1 1553B接口電路設(shè)計(jì)57-58
• 3.5.2 1553B總線芯片設(shè)置58-60
• 3.6 本章小結(jié)60-61
• 第四章 設(shè)計(jì)驗(yàn)證61-85
• 4.1 設(shè)計(jì)驗(yàn)證原則61
• 4.2 原理驗(yàn)證件技術(shù)狀態(tài)61-65
• 4.3 測試狀態(tài)65-66
• 4.4 1553B總線通訊驗(yàn)證專題66-72
• 4.4.1 接口電路66-67
• 4.4.2 協(xié)議芯片67-68
• 4.4.3 調(diào)試工作68-70
• 4.4.4 測試情況70-72
• 4.5 旋變信號處理驗(yàn)證專題72-74
• 4.5.1 旋變/數(shù)字轉(zhuǎn)換器件72
• 4.5.2 調(diào)試工作72-73
• 4.5.3 測試情況73-74
• 4.6 電機(jī)調(diào)速技術(shù)驗(yàn)證專題74-80
• 4.6.1 接口電路74-75
• 4.6.2 調(diào)試工作75-76
• 4.6.3 測試情況76-80
• 4.7 原理驗(yàn)證件研制過程問題處理80-84
• 4.7.1 電機(jī)驅(qū)動電路問題80-82
• 4.7.2 旋變電路問題82-84
• 4.8 本章小結(jié)84-85
• 第五章 結(jié)束語85-86
• 5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)85
• 5.2 后續(xù)研究工作85-86
• 參考文獻(xiàn)86-88
• 致謝88-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文89

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本文編號：640269