太阳帆板驱动装置高分辨率转速测量方法

太阳帆板驱动装置(SADA)以极低转速实现对日定向功能,转速的不平稳对卫星产生姿态扰动。有限的位置或转速检测分辨率是SADA转速平稳控制的制约因素。针对SADA驱动系统采用旋转变压器角度直接差分方法进行测速存在测速分辨率较低的问题,提出了一种低速工况下的频率法测速及其FPGA实现方案,具有检测分辨率高的特点。对由此测速方法产生的时延约束,以及对SADA驱动系统产生的性能影响进行了理论分析。最后,搭建了SADA驱动系统的仿真和试验验证平台。仿真和试验结果表明,所提出的测速方法在SADA低速驱动场合具有更低的转速波动,较传统角度差分测速方法转速波动范围降低了60%以上。为SADA转速平稳控制奠定了基础。

驱动控制对太阳帆板驱动系统动力学特性的影响

准确预示太阳帆板驱动系统动力学特性是开展扰振机理和振动控制研究的基础。本文推导了考虑驱动控制因素的太阳帆板驱动装置等效力学特性参数表达式,构建了太阳帆板驱动系统动力学特性等效分析模型,并在仿真和试验验证基础上,讨论了驱动速度和控制增益对驱动装置力学特性参数和驱动系统动力学特性的影响规律。结果表明:所构建的等效分析模型能够在不同驱动速度和控制增益情况下准确预示驱动系统动力学特性,分析结果与试验误差小于10%;驱动装置等效阻尼与驱动速度和控制增益无关,但等效刚度随控制增益减小和驱动速度增大而减弱。随着驱动速度提高,驱动控制逐渐成为影响驱动系统动力学特性的重要因素。