星载大气痕量气体差分吸收光谱仪光路切换转动部件研究
发布时间：2021-01-29 23:34
星载大气痕量气体差分吸收光谱仪通过测量地表或地球大气反射、散射的紫外光/可见光辐射,利用痕量气体的指纹吸收,可获得大气关键成分和污染物浓度的时空分布和变化的数据。由于空间环境会对载荷的表面和内部器件等产生一定影响,需要对其进行星上定标,主要包括利用太阳光进行光谱定标、辐射定标以及利用载荷内置卤钨灯进行坏像元检测。差分吸收光谱仪载荷通过光路切换转动部件实现对地球测量主光路与定标光路间的切换,完成星载差分吸收光谱仪的在轨定标。在轨运行的高分五号01星搭载差分吸收光谱仪载荷通过步进电机完成光路切换,但存在步进电机失效时,光路定标转动部件遮挡主光路,无法保证主光路正常测量的可能。因此,本文在后续型号02星载荷的研制过程中,在光路切换装置转动部件中增加了涡卷弹簧,在电机失效时,可利用涡卷弹簧将转动部件拉出主光路,保证了对地观测主光路的正常工作。本论文针对在轨01星存在的问题,在原有转动部件结构上增加了涡卷弹簧结构,研发了基于高可靠性的BM3803FMGRH和LMD18200驱动芯片的步进电机控制电路,完成了系统软硬件设计,实现了光路切换系统的精确控制。主要完成的工作如下:首先,在01星转动部件基...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２反应式步进电机结构原理图??
混合式步进电机综合了以上两种电机的优点，转子和定子均为齿状，转子为??永磁体。工作原理是转子的永磁场与通电绕组激励产生的磁场的相互作用，同样??是根据异性相吸、同性相斥原理，从而改变了转子的运动状态。如下图１．４所示，??为其外部组成和内部结构。定子是绕有线圈并且带有多个小齿的极子组成，这与??反应式步进电机的转子类似。转子是中间为永久磁钢左右两边均带有小齿的铁芯??组成，左右铁芯的两边分别对应不同的北（Ｎｏｒｔｈ，?Ｎ）、南（Ｓｏｕｔｈ，?Ｓ）极，与永??磁式步进电机的Ｎ、Ｓ极相似。??图１．４混合式步进电机结构??综上所述，混合式步进电机具有更小的步距角和更好的性能，能够提供转动??部件需求的精度。在后续的设计中，采用的步进电机为混合式步进电机，其步距??角为０．９°，为两相四线制，１００齿结构。??１．３．３步进电机的控制方式??步进电机的控制方式主要为开环控制方式和闭环控制方式。其中开环控制较??为简单，其原理框图如图１．５所示。??６??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MAX706AT的DSP硬件看门狗与电源监控电路的设计与实现[J]. 沈伟,谢拴勤. 电子技术应用. 2008(03)
硕士论文
[1]基于DSP的无刷直流电机调速控制系统的研究[D]. 袁世博.西安工程大学 2018
[2]基于FPGA的星载步进电机控制电路设计[D]. 林方.中国科学技术大学 2017
[3]异步电动机节能运行控制器的研究与实现[D]. 李许军.兰州理工大学 2016
[4]二相混合式步进电机细分控制技术研究及驱动器的设计[D]. 余逸风.广西科技大学 2015
[5]单片机控制的步进电机文检系统[D]. 李晴.北京交通大学 2014
[6]航天光学遥感器步进电机控制与实现[D]. 俞小露.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[7]步进电机的精确控制方法研究[D]. 刘宝志.山东大学 2010
[8]基于单片机的步进电机控制系统的设计与实现[D]. 方爱平.浙江工业大学 2009
[9]两相混合式步进电动机驱动控制系统研究[D]. 王志宇.沈阳工业大学 2008
[10]基于DSP的多功能电子测量装置的研究[D]. 刘旺东.中南大学 2006
本文编号：3007806
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２反应式步进电机结构原理图??
混合式步进电机综合了以上两种电机的优点，转子和定子均为齿状，转子为??永磁体。工作原理是转子的永磁场与通电绕组激励产生的磁场的相互作用，同样??是根据异性相吸、同性相斥原理，从而改变了转子的运动状态。如下图１．４所示，??为其外部组成和内部结构。定子是绕有线圈并且带有多个小齿的极子组成，这与??反应式步进电机的转子类似。转子是中间为永久磁钢左右两边均带有小齿的铁芯??组成，左右铁芯的两边分别对应不同的北（Ｎｏｒｔｈ，?Ｎ）、南（Ｓｏｕｔｈ，?Ｓ）极，与永??磁式步进电机的Ｎ、Ｓ极相似。??图１．４混合式步进电机结构??综上所述，混合式步进电机具有更小的步距角和更好的性能，能够提供转动??部件需求的精度。在后续的设计中，采用的步进电机为混合式步进电机，其步距??角为０．９°，为两相四线制，１００齿结构。??１．３．３步进电机的控制方式??步进电机的控制方式主要为开环控制方式和闭环控制方式。其中开环控制较??为简单，其原理框图如图１．５所示。??６??
??图１．３永磁式步进电机结构图??混合式步进电机综合了以上两种电机的优点，转子和定子均为齿状，转子为??永磁体。工作原理是转子的永磁场与通电绕组激励产生的磁场的相互作用，同样??是根据异性相吸、同性相斥原理，从而改变了转子的运动状态。如下图１．４所示，??为其外部组成和内部结构。定子是绕有线圈并且带有多个小齿的极子组成，这与??反应式步进电机的转子类似。转子是中间为永久磁钢左右两边均带有小齿的铁芯??组成，左右铁芯的两边分别对应不同的北（Ｎｏｒｔｈ，?Ｎ）、南（Ｓｏｕｔｈ，?Ｓ）极，与永??磁式步进电机的Ｎ、Ｓ极相似。??图１．４混合式步进电机结构??综上所述，混合式步进电机具有更小的步距角和更好的性能，能够提供转动??部件需求的精度。在后续的设计中，采用的步进电机为混合式步进电机，其步距??角为０．９°
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MAX706AT的DSP硬件看门狗与电源监控电路的设计与实现[J]. 沈伟,谢拴勤. 电子技术应用. 2008(03)
硕士论文
[1]基于DSP的无刷直流电机调速控制系统的研究[D]. 袁世博.西安工程大学 2018
[2]基于FPGA的星载步进电机控制电路设计[D]. 林方.中国科学技术大学 2017
[3]异步电动机节能运行控制器的研究与实现[D]. 李许军.兰州理工大学 2016
[4]二相混合式步进电机细分控制技术研究及驱动器的设计[D]. 余逸风.广西科技大学 2015
[5]单片机控制的步进电机文检系统[D]. 李晴.北京交通大学 2014
[6]航天光学遥感器步进电机控制与实现[D]. 俞小露.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[7]步进电机的精确控制方法研究[D]. 刘宝志.山东大学 2010
[8]基于单片机的步进电机控制系统的设计与实现[D]. 方爱平.浙江工业大学 2009
[9]两相混合式步进电动机驱动控制系统研究[D]. 王志宇.沈阳工业大学 2008
[10]基于DSP的多功能电子测量装置的研究[D]. 刘旺东.中南大学 2006
本文编号：3007806
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