CN112595532A - 一种落塔三自由度电磁释放控制装置和方法 - Google Patents

一种落塔三自由度电磁释放控制装置和方法 Download PDF

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CN112595532A CN202011268301.4A CN202011268301A CN112595532A CN 112595532 A CN112595532 A CN 112595532A CN 202011268301 A CN202011268301 A CN 202011268301A CN 112595532 A CN112595532 A CN 112595532A
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Abstract

本发明涉及一种落塔三自由度电磁释放控制装置和方法，包括位姿检测组件、控制器和多个电磁线圈组件；所述位姿检测组件，用于获取目标舱体的位姿信息，并将所述位姿信息输入至所述控制器；所述控制器，用于根据所述位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将所述PWM波输出至所述多个电磁线圈组件；所述电磁线圈组件，用于将所述PWM波转换为对应的控制电压，并通过所述控制电压生成对应的电磁力，用以控制所述目标舱体沿预设释放曲线进行移动。本发明实现了有效地减少目标舱体释放时的初始扰动，渐进释放，提高载荷舱释放质量，提高舱内微重力水平，为地基微重力科学实验提供更好的微重力环境。

Description

一种落塔三自由度电磁释放控制装置和方法
技术领域
本发明涉及微重力科学领域，尤其涉及一种落塔三自由度电磁释放控制装置和方法。
背景技术
地基的微重力模拟实验对于空间科学研究、技术验证都有非常重要的意义。落塔的工作原理是从一定高度释放舱体，舱体做自由落体或竖直上抛运动，舱体处于失重状态，舱体内部形成微重力环境，并开展相应的科学实验。落塔的关键技术是对目标舱体的释放方式。
国外释放装置中德国Einstern电梯采用自动定心机构，该设施不像通常使用的抓握机构，分离过程只包括控制平底地板与底座之间的间隙；Breman ZARM落塔的落塔锁紧释放机构的概念基于单级解耦机构，其中，每个自由度由其自身的解耦机构释放，固定钳在正常方向上打开所考虑的自由度；印度2.5s微重力落塔锁紧装置采用气动保持和释放机构释放，容纳在联轴器上方的压力容器是一个分立的单元，通过气压变化进行锁紧与释放。
而国内释放装置中国内NMLC落塔利用电磁悬吊释放机构，采用万向悬吊架结构。在静止状态下，万向悬吊架可以自动将落舱的重力线与悬吊轴线保证在一条直线上，没有横向干扰力的存在，保证了落舱在释放前的悬吊状态。对比国内外的落塔锁紧释放装置，均是对舱体进行直接释放，在释放之前，通过释放机构的设计保证释放前的状态；但是，在重力下环境下释放的瞬间，释放机构对实验舱的力存在一定初始姿态干扰，且无法对释放之后的状态进行控制，一定程度影响实验所需的微重力环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种落塔三自由度电磁释放控制装置和方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种落塔三自由度电磁释放控制装置，包括位姿检测组件、控制器和多个电磁线圈组件；
所述位姿检测组件，用于获取目标舱体的位姿信息，并将所述位姿信息输入至所述控制器；
所述控制器，用于根据所述位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将所述PWM波输出至所述多个电磁线圈组件；
所述电磁线圈组件，用于将所述PWM波转换为对应的控制电压，并通过所述控制电压生成对应的电磁力，用以控制所述目标舱体沿预设释放曲线进行运动。
本方案发明的有益效果是提供了一种落塔三自由度电磁释放控制装置，位姿检测组件获取目标舱体的位姿信息，并将位姿信息输入至控制器，控制器根据位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将PWM波输出至多个电磁线圈组件，电磁线圈组件将PWM波转换为对应的控制电压，并通过控制电压生成对应的电磁力，用以控制目标舱体沿预设释放曲线进行移动，实现了有效地减少目标舱体释放时的初始扰动，渐进释放，提高载荷舱释放质量，提高舱内微重力水平，为地基微重力科学实验提供更好的微重力环境。落塔三自由度电磁释放控制装置由主控制器在落塔或落塔外舱内自动控制释放，由于释放装置在落塔顶部或落塔外舱内，受到非常微弱的动力影响，因此可以达到较低的微重力水平。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述多个电磁线圈组件设置于与重力方向垂直的第一平面上；
所述多个电磁线圈组件的连线构成第一等边三角形，且所述多个电磁线圈组件呈等间距分布；
所述多个电磁线圈组件所组成的多边形的中心点与所述目标舱体的质心构成的直线平行于所述重力方向。
进一步地，所述位姿检测组件包括多个位移传感器或多个加速度传感器；
所述多个位移传感器或所述多个加速度传感器设置于与所述重力方向垂直的第二平面上；
所述多个位移传感器或所述多个加速度传感器构成第二等边三角形，且所述第一等边三角形和所述第二等边三角形的角分别对应。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过对电磁线圈组件的摆放位置的设计可以方便获取电压控制量，控制目标舱体的释放。
进一步地，所述多个位移传感器或所述多个加速度传感器设置于与所述目标舱体的运动方向垂直的第二平面上；
所述多个位移传感器或所述多个加速度传感器构成第二等边三角形，且所述第一等边三角形和所述第二等边三角形的角分别对应。
采用上述进一步方案的有益效果是：将位移传感器或加速度传感器和电磁线圈组件的位置的对应，可以方便获取目标舱体的位姿信息，同时可以根据位姿信息方便获取每个电磁线圈组件需要设置的电磁力，提高了控制效率，同时降低结构的工艺制造要求，实现了低成本和低代价。
进一步地，所述位姿检测组件，具体用于获取所述电磁线圈组件作用于所述目标舱体的电磁力作用点的位移信息。
进一步地，所述控制器，具体用于对所述位移信息进行解算，得到所述目标舱体的位姿坐标；
根据所述位姿坐标，得到所述目标舱体的三个自由度方向的偏移量；
利用线性解耦算法对所述偏移量进行处理，得到所述三个自由度方向的电压控制值，并根据所述电压控制值生成所述PWM波。
进一步地，所述装置还包括电源模块；
所述电源模块，用于为所述位姿检测组件、所述控制器和所述多个电磁线圈组件供电。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
一种落塔三自由度电磁释放控制方法，包括位姿检测组件获取目标舱体的位姿信息，并将所述位姿信息输入至控制器；
所述控制器根据所述位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将所述PWM波输出至多个电磁线圈组件；
所述电磁线圈组件将所述PWM波转换为对应的控制电压，并通过所述控制电压生成对应的电磁力，用以控制所述目标舱体沿预设释放曲线进行移动。
本方法发明的有益效果是：提供了一种落塔三自由度电磁释放控制方法，位姿检测组件获取目标舱体的位姿信息，并将位姿信息输入至控制器，控制器根据位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将PWM波输出至多个电磁线圈组件，电磁线圈组件将PWM波转换为对应的控制电压，并通过控制电压生成对应的电磁力，用以控制目标舱体沿预设释放曲线进行移动，实现了有效地减小目标舱体释放时的初始扰动，渐进释放，提高载荷舱释放质量，提高舱内微重力水平，为地基微重力科学实验提供更好的微重力环境。落塔三自由度电磁释放控制装置由主控制器在落塔或落塔外舱内自动控制释放，由于释放装置在落塔顶部或落塔外舱内，受到非常微弱的动力影响，因此可以达到较低的微重力水平。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述位姿检测组件获取目标舱体的位姿信息，具体包括：
所述位姿检测组件获取所述电磁线圈组件作用于所述目标舱体的电磁力作用点的位移信息。
所述目标舱体通过直接释放和悬浮释放两种控制方式进行运动。
进一步地，控制所述目标舱体通过直接释放方式进行运动包括三种控制方式：
控制所述目标舱体的加速度按线性变化减小到零进行释放，通过驱动所述PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使得所述目标舱体的合力产生的加速度按控制方式进行变化；
控制所述目标舱体的加速度按二次曲线变化减小到零进行释放，通过驱动所述PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使得所述目标舱体的合力产生的加速度按控制方式进行变化；
控制所述目标舱体的加速度按二次和三次组合曲线变化减小到零进行释放，通过驱动所述PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使得所述目标舱体的合力产生的加速度按控制方式进行变化。
进一步地，所述控制所述目标舱体通过悬浮释放方式进行运动经过悬浮和释放控制，具体包括：
控制所述目标舱体在目标位置处进行悬浮，通过驱动所述PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使电磁力合力与所述目标舱体重力相抵消，达到平衡状态；
当所述目标舱体达到悬浮状态后，根据直接释放方式的控制方式进行目标舱体的完全释放。
进一步地，所述控制器根据所述位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，具体包括：
所述控制器对所述位移信息进行解算，得到所述目标舱体的位姿坐标；
根据所述位姿坐标，得到所述目标舱体的三个自由度方向的偏移量；
利用线性解耦算法对所述偏移量进行处理，得到所述三个自由度方向的电压控制值，并根据所述电压控制值生成所述PWM波。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种落塔三自由度电磁释放控制装置的模块结构图；
图2为本发明另一实施例提供的一种落塔三自由度电磁释放控制装置的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的一种落塔三自由度电磁释放控制装置的模块结构图；
图4为本发明提供的一种落塔三自由度电磁释放控制方法的流程示意图；
图5为本发明另一实施例提供的一种落塔三自由度电磁释放控制方法的流程示意图；
图6为本发明提供的一种落塔三自由度电磁释放控制方法中对目标舱体实施竖直线控制的加速度变化示意图；
图7本发明提供的一种落塔三自由度电磁释放控制方法中对目标舱体实施转动角加速度变化示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1-3本发明提供的一种落塔三自由度电磁释放控制装置的结构示意图所示，一种落塔三自由度电磁释放控制装置包括位姿检测组件、控制器和多个电磁线圈组件，位姿检测组件获取目标舱体的位姿信息，并将位姿信息输入至控制器，控制器根据位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将PWM波输出至多个电磁线圈组件，电磁线圈组件将PWM波转换为对应的控制电压，并通过控制电压生成对应的电磁力，用以控制目标舱体沿预设释放曲线进行移动。其中，多个电磁线圈组件设置于与目标舱体的运动方向垂直的第一平面上，多个电磁线圈组件的连线构成第一等边三角形，且多个电磁线圈组件呈等间距分布，多个电磁线圈组件所组成的多边形的中心点与目标舱体的质心构成的直线平行于目标舱体的运动方向。
应理解，控制器、位姿检测组件和电磁线圈组件等安装位置和数目根据实际需要确定，但在确定本体内各部件的位置及数量时，要保持目标舱体质心在中间位置。
位姿检测组件包括位移传感器或加速度传感器，位移传感器用于采集目标舱体的位置及姿态信息，加速度传感器用于采集目标舱体的加速度信息。
多个位移传感器或多个加速度传感器设置于与目标舱体的运动方向垂直的第二平面上，多个位移传感器或多个加速度传感器构成第二等边三角形，且第一等边三角形和第二等边三角形的角分别对应。
进一步地，位姿检测组件获取电磁线圈组件作用于目标舱体的电磁力作用点的位移信息。
由于电磁释放系统控制目标舱体的三个自由度方向，所以至少需要不知三个传感器来获取目标舱体的位姿信息，将位姿信息发送给控制器进行处理，在不同的控制阶段，需要将位姿信息转化为不同的控制量，例如，在悬浮阶段，需要相同数量的电压控制量，控制量大小可以不同；在释放阶段，同样需要相同数量的电压控制量，但控制量大小必须相同。
进一步地，控制器用于对位移信息进行解算，得到目标舱体的位姿坐标。
根据位姿坐标，得到目标舱体的三个自由度方向的偏移量。
利用线性解耦算法对偏移量进行处理，得到三个自由度方向的电压控制值，并根据电压控制值生成所述PWM波。
进一步地，还包括电源模块；
电源模块，用于为位姿检测组件、控制器和多个电磁线圈组件供电。
基于本实施例提供的一种落塔三自由度电磁释放控制装置，位姿检测组件获取目标舱体的位姿信息，并将位姿信息输入至控制器，控制器根据位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将PWM波输出至多个电磁线圈组件，电磁线圈组件将PWM波转换为对应的控制电压，并通过控制电压生成对应的电磁力，用以控制目标舱体沿预设释放曲线进行移动，实现了有效地减小目标舱体释放时的初始扰动，渐进释放，提高载荷舱释放质量，提高舱内微重力水平，为地基微重力科学实验提供更好的微重力环境。落塔三自由度电磁释放控制装置由主控制器在落塔或落塔外舱内自动控制释放，由于释放装置在落塔顶部或落塔外舱内，受到非常微弱的动力影响，因此可以达到较低的微重力水平。
如图4本发明提供的一种落塔三自由度电磁释放控制方法的示意性流程图所示，一种落塔三自由度电磁释放控制方法包括以下步骤：
S1、位姿检测组件获取目标舱体的位姿信息，并将位姿信息输入至控制器。
应理解，位姿检测组件获取电磁线圈组件作用于目标舱体的电磁力作用点的位移信息。例如，也可以使用激光传感器进行电磁力作用点位置信息的获取，具有位置精度高，速度快，期间投入少等优点。
S2、控制器根据位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将PWM波输出至多个电磁线圈组件。
应理解，由于需要控制目标舱体的三个自由度方向，所以至少需要三个传感器获取目标舱体的位姿信息，并将位姿信息发送给控制器进行处理。在不同的控制阶段，需要将位姿信息转化为不同的控制量，例如，在悬浮阶段，需要相同数量的电压控制量，控制量大小可以不同；在释放阶段，同样需要相同数量的电压控制量，但控制量大小必须相同。
控制器对位移信息进行解算，得到目标舱体的位姿坐标。其中，对位姿信息进行解算是与位姿检测组件的分布有关的，根据位姿检测组件和目标舱体质心的位置，得到目标舱体的三自由度位姿坐标。
根据位姿坐标，得到目标舱体的三个自由度方向的偏移量。其中偏移量是通过位姿坐标与预设的释放曲线进行对比，得到各个自由度方向的偏移量。
S3、控制器根据位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将PWM波输出至多个电磁线圈组件。
利用线性解耦算法对偏移量进行处理，得到三个自由度方向的电压控制值，并根据电压控制值生成PWM波。其中，控制器对电压控制值进行处理，设置占空比，得到相应的PWM波。
S4、电磁线圈组件将PWM波转换为对应的控制电压，并通过控制电压生成对应的电磁力，用以控制目标舱体沿预设释放曲线进行移动。
应理解，通过通过电磁线圈组件中的驱动板，将各PWM波转换得到相应的控制电压。控制电压数量与电磁线圈数量相同，各自控制电压驱动电磁线圈产生相应的电磁力，目标载荷受到电磁力和重力的影响，按照预设的释放曲线运动。
基于上述实施例，进一步地，目标舱体分直接释放和悬浮释放两种控制方式进行运动。
目标舱体直接释放控制方式进行运动，目标舱体直接释放有以下三种控制方式：
控制目标舱体加速度按线性变化减小到零进行释放，通过驱动PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使得目标舱体的合力产生的加速度按控制方式进行变化。
控制目标舱体加速度按二次曲线变化减小到零进行释放，通过驱动PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使得目标舱体的合力产生的加速度按控制方式进行变化。
控制目标舱体加速度按二次和三次组合曲线变化减小到零进行释放，通过驱动PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使得目标舱体的合力产生的加速度按控制方式进行变化。
目标舱体悬浮释放包括悬浮和释放控制方式：
控制目标舱体在目标位置处进行悬浮，通过驱动所述PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使电磁力合力与目标舱体重力相抵消，达到平衡状态；
达到悬浮状态后，根据直接释放方式的控制方式进行目标舱体的完全释放。
如图5本发明提供的一种落塔三自由度电磁释放控制方法的流程示意图所示，控制器根据采集的位移传感器信息，通过电磁线圈控制器，输出相应电磁力，改变目标舱体状态，采用比例积分微分控制器即PID控制器作为电磁线圈控制器，采集位移传感器信号，换算成三维位姿信号ps(s)，输入控制器。
控制器输出力和力矩采用下列公式进行计算：FM(s)＝(kp+kds)ps(s)
其中，s为拉普拉斯算子，其中kp、kd为控制器参数，p是比例，d是微分，k是系数；
根据得到的力和力矩，各电磁力采用下列公式进行求解：
Figure BDA0002776789170000101
其中，
Figure BDA0002776789170000102
L是边长的1/2。
根据三维位移信号竖直位移(z1,z2,z2)T的反馈，反解电磁力模型求出各电磁线圈驱动电流大小：
Figure BDA0002776789170000103
其中，u0为空气磁导率，大小为4π×10-7H/m；S为铁芯横截面积，N为电磁铁线圈匝数。得到驱动电流之后，分配到三个电磁线圈组件进行输出。
如图6本发明提供的一种落塔三自由度电磁释放控制方法中对目标舱体实施竖直线控制的加速度变化示意图所示，对于目标舱体的竖直移动的控制，可以通过如下表的三种释放策略：
Figure BDA0002776789170000111
其中a和b为曲线表达式系数，根据载荷加速度G从零到重力加速度g的释放策略，初始速度为vc，速度变化量为vT，电磁作用时长为T。
转动释放策略：
对于转动的控制，Mx,My的释放控制策略一致，以Mx为例，如图7本发明提供的一种落塔三自由度电磁释放控制方法中对目标舱体实施转动角加速度变化示意图所示，设初始状态，绕x轴的角速度为wx0，如图4所示，转矩设置为两段线性变化，电磁作用时长T，最大角加速度为α，力矩产生的两段角加速度变化的斜率分别为：
Figure BDA0002776789170000112
载荷释放结束后的姿态理论上应保持不变，故角速度为零。以角速度为释放目标：
Figure BDA0002776789170000113
求解上式得到：αT＝-2wx0。
减小释放时的初始干扰，渐进释放目标舱体，相对于传统的机械释放装置，微重力水平有所提高。
具体地，控制器可采用具有通用数据处理能力的DSP芯片、ARM芯片等，进行电磁释放释放系统的控制，且设有通信接口；位移传感器通过至少三个激光位移传感器测量目标舱体位置。
采用上述三自由度磁悬浮释放控制装置进行目标舱体的释放时包括以下步骤：
步骤1，电磁线圈组件产生电磁力吸附目标舱体。
步骤2，目标舱体由于吸附从静止状态开始释放，实现悬浮释放。
步骤3，将目标舱体从悬浮状态按照预设的释放曲线进行渐进释放，完全释放时，初速度小于0.1m/s，角速度小于0.006rad/s。
步骤3中采用释放装置来完成目标舱体的完全释放，以实现在初速度极小的情况下释放目标舱体。
基于本实施例中的三自由度磁悬浮释放控制方法，确定了基于质心的动力学模型，实现了线加速度和角加速度的解耦。电磁力与电流之间存在很强的非线性，通过适当的输入变换，可以将模型分解成三个单自由度系统，并选用合适的输入进行了模型线性化，加入PD控制器进行反馈控制，通过对控制系统的性能分析确定控制参数，实现目标载荷的释放，与直接释放相比，有效提高了释放质量，提高微重力水平。
在本发明所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种落塔三自由度电磁释放控制装置，其特征在于，包括位姿检测组件、控制器和多个电磁线圈组件；
所述位姿检测组件，用于获取目标舱体的位姿信息，并将所述位姿信息输入至所述控制器；
所述控制器，用于根据所述位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将所述PWM波输出至所述多个电磁线圈组件；
所述电磁线圈组件，用于将所述PWM波转换为对应的控制电压，并通过所述控制电压生成对应的电磁力，用以控制所述目标舱体沿预设释放曲线进行运动。
2.根据权利要求1所述的落塔三自由度电磁释放控制装置，其特征在于，
所述多个电磁线圈组件设置于与重力方向垂直的第一平面上；
所述多个电磁线圈组件的连线构成第一等边三角形，且所述多个电磁线圈组件呈等间距分布；
所述多个电磁线圈组件所组成的多边形的中心点与所述目标舱体的质心构成的直线平行于所述重力方向。
3.根据权利要求1所述的落塔三自由度电磁释放控制装置，其特征在于，
所述位姿检测组件包括多个位移传感器或多个加速度传感器；
所述多个位移传感器或所述多个加速度传感器设置于与所述重力方向垂直的第二平面上；
所述多个位移传感器或所述多个加速度传感器构成第二等边三角形，且所述第一等边三角形和所述第二等边三角形的角分别对应。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的落塔三自由度电磁释放控制装置，其特征在于，
所述位姿检测组件，具体用于获取所述电磁线圈组件作用于所述目标舱体的电磁力作用点的位移信息。
5.根据权利要求4所述的落塔三自由度电磁释放控制装置，其特征在于，所述装置还包括电源模块；
所述电源模块，用于为所述位姿检测组件、所述控制器和所述多个电磁线圈组件供电。
6.一种落塔三自由度电磁释放控制方法，基于权利要求1-5中任一项所述的落塔三自由度电磁释放控制装置，其特征在于，所述方法包括：
所述位姿检测组件获取目标舱体的位姿信息，并将所述位姿信息输入至控制器；
所述控制器根据所述位姿信息确定脉冲宽度调制PWM波，并将所述PWM波分别输出至多个电磁线圈组件；
所述电磁线圈组件将所述PWM波转换为对应的控制电压，并通过所述控制电压驱动电磁铁生成对应的电磁力，用以控制所述目标舱体沿预设释放曲线进行运动。
7.根据权利要求6所述的落塔三自由度电磁释放控制方法，其特征在于，所述目标舱体沿预设释放曲线进行运动，具体包括：
所述目标舱体通过直接释放和悬浮释放两种控制方式进行运动。
8.根据权利要求7所述的落塔三自由度电磁释放控制方法，其特征在于，控制所述目标舱体通过直接释放方式进行运动包括三种控制方式：
控制所述目标舱体的加速度按线性变化减小到零进行释放，通过驱动所述PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使得所述目标舱体的合力产生的加速度按控制方式进行变化；
控制所述目标舱体的加速度按二次曲线变化减小到零进行释放，通过驱动所述PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使得所述目标舱体的合力产生的加速度按控制方式进行变化；
控制所述目标舱体的加速度按二次和三次组合曲线变化减小到零进行释放，通过驱动所述PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使得所述目标舱体的合力产生的加速度按控制方式进行变化。
9.根据权利要求7所述的落塔三自由度电磁释放控制方法，其特征在于，所述控制所述目标舱体通过悬浮释放方式进行运动经过悬浮和释放控制，具体包括：
控制所述目标舱体在目标位置处进行悬浮，通过驱动所述PWM波驱动电磁铁产生电磁力，使电磁力合力与所述目标舱体重力相抵消，达到平衡状态；
当所述目标舱体达到悬浮状态后，根据直接释放方式的控制方式进行目标舱体的完全释放。
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