CN201068204Y - 一种反作用飞轮控制装置 - Google Patents

一种反作用飞轮控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201068204Y
CN201068204Y CNU2007200732467U CN200720073246U CN201068204Y CN 201068204 Y CN201068204 Y CN 201068204Y CN U2007200732467 U CNU2007200732467 U CN U2007200732467U CN 200720073246 U CN200720073246 U CN 200720073246U CN 201068204 Y CN201068204 Y CN 201068204Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric current
electric machine
circuit board
speed
carriage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2007200732467U
Other languages
English (en)
Inventor
赵万良
吴敬玉
彭仁军
张云霞
王勇
郑凯
吴永初
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI AEROSPACE CONTROL ENGINEERING INSTITUTE
Original Assignee
SHANGHAI AEROSPACE CONTROL ENGINEERING INSTITUTE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI AEROSPACE CONTROL ENGINEERING INSTITUTE filed Critical SHANGHAI AEROSPACE CONTROL ENGINEERING INSTITUTE
Priority to CNU2007200732467U priority Critical patent/CN201068204Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201068204Y publication Critical patent/CN201068204Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本实用新型公开一种反作用飞轮控制装置，涉及卫星控制技术领域，该装置包括光电编码器、电机组件、托架、控制器电路板、电机驱动器、真空罩底座。该装置采用了速度环和电流环双环控制，克服了轴承摩擦力对反作用飞轮输出力矩的影响，提高了反作用飞轮的控制精度。该装置通过串行口与上位机通信，提高了抗干扰能力且提高了转速指令精度。该装置采用光电编码器测量反作用飞轮速度，提高了反作用飞轮的测速精度。

Description

一种反作用飞轮控制装置
技术领域
本发明涉及卫星控制技术领域，具体涉及一种用于卫星的反作用飞轮控制装置。
背景技术
目前，在卫星上用的反作用飞轮控制装置大多数只包括霍尔传感器、电流调节器、电机控制器。控制装置只包括一个电流环，这种反作用飞轮控制精度低，轴承摩擦力对反作用飞轮力矩影响大，特别是在高转速时，反作用飞轮需要克服较大的轴承摩擦力，因此反作用飞轮的实际输出力矩与理论输出力矩相差较大。这种反作用飞轮一般通过模拟电压量来与上位机通信，这种通讯方式容易受外界干扰，特别是在长线传输时，模拟电压的失真很大，反作用飞轮很难精确控制。这种反作用飞轮通常使用霍尔器件测量电机转速，没有使用诸如光电编码器这种高精度的测量器件来测量速度，霍尔器件测速的精度有限，反作用飞轮控制精度无法满足高精度要求。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术不足，提供一种采用速度环77和电流环88双环控制的适用高精度高稳定度反作用飞轮控制装置。该装置包括，光电编码器11、电机组件22、托架33、控制器电路板44、电机驱动器55、真空罩底座66。
所述的光电编码器11安装在托架33上，一端与电机组件22连接，另一端与控制器电路板44电连接，构成速度环77；所述的托架33与电机组件22螺接；所述的控制器电路板44螺接在托架33下；所述的电机驱动器55安装在真空罩底座66上，与控制器电路板44电连接，构成电流环88；所述的真空罩底座66与托架33螺接。
所述的控制器电路板44包括，速度环77、电流环88、串口通信电路8，电流环88与速度环77采用电连接，完成电流与速度信号相互转换的过程。速度环77与串口通信电路8采用电连接，与上位机通信，得到精确的速度信号，从而达到精确地控制反作用飞轮的转速的目的。
本发明通过采用速度环77和电流环88双环来控制反作用飞轮输出预期的速度，消除电机组件22摩擦力对反作用飞轮输出力矩的影响；通过串口通信电路8进行数字指令传输，解决了反作用飞轮指令容易受外界干扰、模拟指令电压失真大的问题，使反作用飞轮控制精度以倍数提高；通过高精度的光电编码器11采集电机组件22的速度信号，得到了高精度的电机速度信号反馈给速度环77控制，从而实现反作用飞轮的高精度控制。
附图说明
图1是本发明反作用飞轮控制装置的结构示意图。
图2是本发明的速度环的构成示意图。
图3是本发明的电流环的构成示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
如图1是本实用新型提出的一种卫星用反作用飞轮控制装置结构图，包括，光电编码器11、电机组件22、托架33、控制器电路板44、电机驱动器55、真空罩底座66。光电编码器11安装在托架33上，一端与电机组件22连接，另一端与控制器电路板44电连接，构成速度环77；速度环77由光电编码器11、光电编码器检测与处理电路2、MCU电路3、D/A转换器4、电流环88构成。其中光电编码器11作为位置测量器件，光电编码器检测与处理电路2对光电编码器11输出脉冲进行倍频，MCU电路3对倍频后的计数值进行微分，得到反作用飞轮的转速。托架33与电机组件22螺接；控制器电路板44螺接在托架33下；电机驱动器55安装在真空罩底座66上，与控制器电路板44电连接，构成电流环88；电流环88由电流调节器5、电机控制器6、电机驱动器7、电机组件22构成，电流调节器5用来控制电机电流，使电机组件22输出预期的力矩，电机控制器6用于控制电机驱动器55，从而驱动电机组件22。电机组件22带动光电编码器11转动，光电编码器11检测电机组件22的位置，输出位置脉冲信号给控制器电路板44，控制器电路板44通过串口通信电路8接收上位机的转速指令，然后根据光电编码器11的转速信号和转速指令通过速度环77、电流环88形成电机控制信号，控制电机驱动器7，驱动电机组件22。真空罩底座66与托架33螺接。
如图2是本实用新型提出的速度环77的构成示意图，光电编码器11检测电机组件22的位置信号，输出位置脉冲信号，光电编码器倍频及计数电路2对光电编码器11的脉冲信号进行倍频和计数，计数值送给MCU电路3微分计算，得到反作用飞轮的转速，MCU电路3根据指令转速和当前转速的速度差得到电机电流控制信号，通过D/A转换器4送给电流环88，完成速度控制过程。
如图3是本实用新型提出的电流环88的构成示意图，电流调节器5接收速度环77送来的电机电流控制信号与当前的电机电流进行比较，得到电机电流差值，送给电机控制器6，电机控制器6对电机电流差值进行PWM调制，并根据电机组件的位置信号产生电机组件的控制信号，送给电机驱动器7驱动电机组件22，电机组件22带动光电编码器11转动，产生位置信号，完成电流控制及速度反馈过程。

Claims (5)

1.一种反作用飞轮控制装置，包括光电编码器[11]、电机组件[22]、托架[33]、控制器电路板[44]、电机驱动器[55]、真空罩底座[66]；其特征在于，光电编码器[11]安装在托架[33]上，一端与电机组件[22]连接，另一端与控制器电路板[44]电连接，构成速度环[77]；托架[33]与电机组件[22]螺接；控制器电路板[44]螺接在托架[33]下；电机驱动器[55]安装在真空罩底座[66]上，与控制器电路板[44]电连接，构成电流环[88]；真空罩底座[66]与托架[33]螺接。
2.根据权利要求1所述的反作用飞轮控制装置，其特征在于，速度环[77]由光电编码器[11]、光电编码器检测与处理电路[2]、MCU电路[3]、D/A转换器[4]、电流环[88]构成。
3.根据权利要求1所述的反作用飞轮控制装置，其特征在于，电流环[88]由电流调节器[5]、电机控制器[6]、电机驱动器[7]、电机组件[22]构成。
4.根据权利要求1或2或3所述的反作用飞轮控制装置，其特征在于，采用速度环[77]和电流环[88]双环控制，电流环[88]与速度环[77]采用电连接，完成电流与速度信号相互转换。
5.根据权利要求1所述的反作用飞轮控制装置，其特征在于，控制器电路板[44]设有串行通信电路[8]与速度环[7]电连接，完成与上位机的通信。
CNU2007200732467U 2007-08-02 2007-08-02 一种反作用飞轮控制装置 Expired - Fee Related CN201068204Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007200732467U CN201068204Y (zh) 2007-08-02 2007-08-02 一种反作用飞轮控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007200732467U CN201068204Y (zh) 2007-08-02 2007-08-02 一种反作用飞轮控制装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201068204Y true CN201068204Y (zh) 2008-06-04

Family

ID=39489577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2007200732467U Expired - Fee Related CN201068204Y (zh) 2007-08-02 2007-08-02 一种反作用飞轮控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201068204Y (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102616387A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 洛阳轴研科技股份有限公司 一种动量轮
CN103019128A (zh) * 2011-09-27 2013-04-03 上海航天控制工程研究所 一种微小型飞轮控制电路
CN103853075A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 上海航天控制工程研究所 一种小型化反作用飞轮控制电路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103019128A (zh) * 2011-09-27 2013-04-03 上海航天控制工程研究所 一种微小型飞轮控制电路
CN102616387A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 洛阳轴研科技股份有限公司 一种动量轮
CN102616387B (zh) * 2012-04-01 2015-05-13 洛阳轴研科技股份有限公司 一种动量轮
CN103853075A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 上海航天控制工程研究所 一种小型化反作用飞轮控制电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103231798B (zh) 一种利用数字电动舵机控制装置的控制方法
CN103303454B (zh) 一种基于速度环换向的电动舵机装置及其控制方法
CN201068204Y (zh) 一种反作用飞轮控制装置
CN110307860B (zh) 一种差分式霍尔多圈位置绝对位置传感器及其检测方法
CN202014220U (zh) 步进电机的失步检测机构
CN104734415A (zh) 一种减速电机
CN113029222A (zh) 一种用于磁编码器的校准方法，装置和磁编码器
CN204594473U (zh) 巡检机器人转向角度测量编码器
CN102801377B (zh) 简易位置传感器精调系统及调节方法
CN104807482A (zh) 巡检机器人转向角度测量编码器及转向角度误差修正方法
CN207994965U (zh) 一种双pg控制的旋转定位装置
CN102778252B (zh) 自动位置传感器精调系统及调节方法
CN104333288A (zh) 一种永磁同步电机齿槽转矩的测量及补偿方法
CN204615564U (zh) 一种减速电机
CN202693028U (zh) 自动位置传感器精调系统
CN104713465A (zh) 基于螺旋电阻器的位移测量装置和方法
CN206506413U (zh) 基于角度传感器的电机转子位置检测系统
CN212909392U (zh) 步进电机位移控制模块
CN201016824Y (zh) 主齿轴承预紧力矩测量装置
CN202696389U (zh) 简易位置传感器精调系统
CN210220957U (zh) 一种非接触式磁传感器
CN209327856U (zh) 数控机床模拟主轴做c轴使用的位置反馈装置
CN202469144U (zh) 电动执行机构阀杆行程测量控制装置
CN204373590U (zh) 纳米级位移测量装置
CN202836583U (zh) 一种机械式车速里程表测试用转速发生器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080604

Termination date: 20150802

EXPY Termination of patent right or utility model