空天飞行器的舵伺服系统设计

发布时间：2021-02-17 03:01

　　空天飞行器对舵伺服系统的性能要求越来越高,不仅要求承载能力强、质量小,还必须可靠性高和维护方便;针对此类要求,对空天飞行器的舵伺服系统进行了设计,以电气双余度控制和双绕组永磁同步电机为关键技术;其中驱动控制器采用1553B总线、CAN总线和422总线相结合的形式,解决了与飞控、系统内部和测试设备的通讯问题;作动器采用双余度齿轮副和滚珠丝杠副直推式传动机构,并通过锁定电机轴的方式来实现舵面的锁定功能,提高了系统的可靠性;进行了系统联合仿真分析,实现了最大工作舵偏角为25°、角速度为53.2°/s、系统线性度偏差为0.2%、不对称度为0.4%、超调10%以内和过渡时间193ms以内等主要指标,结果满足系统指标要求;经在航天总体单位中的实际应用,舵伺服系统满足空天飞行器的性能要求。 

【文章来源】：计算机测量与控制. 2020,28(01)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

系统组成示意图

舵伺服系统工作原理是通过1553B总线进行通讯，通过数字信号处理器综合控制指令和舵面位置反馈、速度反馈、电流反馈信号，经控制算法运算后输出控制信号，并进行功率放大，驱动双绕组永磁同步电机转动，经减速后输出系统所需的转动力矩，克服舵面上负载，带动舵面转动到指令规定的位置。工作原理如图2所示。3 系统硬件设计

驱动控制器主要包括二次电源电路、信号处理电路、1553B接口电路、CAN总线收发电路、422总线收发电路、编码器信号调理电路、解锁控制电路、驱动器功率供电切换电路、功率驱动电路和功率电源处理电路10个部分。组成及工作原理如图3所示。3.1.2. 1 二次电源电路设计

【参考文献】：
期刊论文
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[2]浅谈1553B总线及其应用发展[J]. 杨柳.  科学之友. 2012(08)
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[5]导弹电动舵机的研究现状及发展趋势[J]. 汪军林,解付强,刘玉浩.  飞航导弹. 2008(03)
[6]双余度稀土永磁无刷直流电机驱动控制系统[J]. 刘彬,刘景林,马瑞卿.  微电机(伺服技术). 2004(01)
[7]伺服作动系统的余度控制[J]. 付永领,裴忠才,王占林.  北京航空航天大学学报. 1999(05)

硕士论文
[1]基于DSP的数字化舵机系统设计与实现[D]. 秦文甫.清华大学 2004



本文编号：3037319