针对静电悬浮加速度计高稳定悬浮控制和极微小加速度信号处理需求,设计了一种基于数字信号处理(digital signal processor,DSP)和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的加速度计控制器。该控制器采用DSP作为主控芯片,...针对静电悬浮加速度计高稳定悬浮控制和极微小加速度信号处理需求,设计了一种基于数字信号处理(digital signal processor,DSP)和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的加速度计控制器。该控制器采用DSP作为主控芯片,FPGA为辅助控制芯片。基于加速度计的工作特性,设计了一种加速度计工作模式切换控制策略,可根据加速度计当前工作状态,自动或者手动切换工作模式。基于加速度计的工作原理和测量需求,设计开发了基于FPGA的比例、积分、微分(proportional integral derivative,PID)控制算法和有限冲击响应(finite impulse response,FIR)滤波算法。为验证该控制器的控制性能,开展了地面高压悬浮实验。结果表明,该控制器及控制算法可以快速准确地实现加速度计稳定悬浮控制和模式切换,并且可以实现软件在轨重构和控制参数在轨更新,为后续重力场探测、空间引力波探测以及自主导航等提供了工程参考依据。展开更多
文摘针对静电悬浮加速度计高稳定悬浮控制和极微小加速度信号处理需求,设计了一种基于数字信号处理(digital signal processor,DSP)和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的加速度计控制器。该控制器采用DSP作为主控芯片,FPGA为辅助控制芯片。基于加速度计的工作特性,设计了一种加速度计工作模式切换控制策略,可根据加速度计当前工作状态,自动或者手动切换工作模式。基于加速度计的工作原理和测量需求,设计开发了基于FPGA的比例、积分、微分(proportional integral derivative,PID)控制算法和有限冲击响应(finite impulse response,FIR)滤波算法。为验证该控制器的控制性能,开展了地面高压悬浮实验。结果表明,该控制器及控制算法可以快速准确地实现加速度计稳定悬浮控制和模式切换,并且可以实现软件在轨重构和控制参数在轨更新,为后续重力场探测、空间引力波探测以及自主导航等提供了工程参考依据。
