扫描摆镜控制的数字PID实现

介绍了一个应用数字 PID技术实现对红外系统扫描摆镜进行控制的电路。首先分析了 PID的控制原理及该控制算法的数字实现 ,然后 ,给出了该电路的具体实现方法 ,并附测试结果。

红外地平敏感器摆动扫描机构运动规律实时测试系统

该测试系统由半导体激光器、光学元件、线阵CCD、微机接口卡和微机等组成。文中介绍了各部件的特性及作用:以半导体激光器为光源;光学元件中的柱面镜实现激光束变换,使线阵CCD易于接收激光信号,提高系统稳定性;透镜则使摆镜转角与线阵CCD上的光点存在明显的函数关系;线阵CCD是光电转换元件;接口卡和微机实现了线阵CCD信号的接收与处理。介绍了微机处理的内容、方法及系统的工作原理,实现了无接触式实时测量,最后给出了测量结果。

摆动扫描式红外地球敏感器测试系统及其关键技术研究

在扫描镜摆角动态激光测试技术研究中,基于激光技术和CCD探测技术,提出了一种红外地球敏感器扫描镜摆角动态测试方法,并研制了扫描镜摆角动态测试系统,可实现扫描镜的摆动频率、零位角、幅值、最大与最小摆角和峰峰值之差、峰峰值平均等参数的动静态激光非接触测量。介绍了系统的组成和工作原理,着重对线阵CCD用于实时动态测角技术的测量精度和动态范围等几个关键问题进行了探讨,推导了测量精度公式与动态范围公式。

星载差分吸收光谱仪摆镜控制系统设计

针对差分吸收光谱仪搭载于地球同步轨道卫星时对地成像的要求,设计了一种扫描摆镜转动控制系统。从摆镜控制结构设计、控制电路设计两个方面阐述了摆镜系统的方案。摆镜系统受载荷主控器控制,接收控制指令并回传当前摆镜位置状态,通过LMD18200驱动芯片进行功率输出,由步进电机和谐波减速器构成的驱动器驱动摆镜转动,编码器读取摆镜角度信息。给出了PWM(Pulse Width Modulation)波占空比的测定办法,并提出通过回转到成像起始点之前的方式,消除回程误差对成像区域步距不确定性的影响。实验结果表明该系统的步距角均值偏差小于1″,最大偏差小于5″,标准偏差小于2″。该光谱仪摆镜控制系统满足步距精度指标要求。

大气成分临边探测光谱仪摆镜控制系统设计

星载大气成分临边探测光谱仪在采集高度方向上光信息时需要借助反射镜的反射,为满足光谱仪扫描需求,设计了一款扫描摆镜驱动控制系统,并在地面模拟验证了扫描方向上的光谱数据采集。设计的驱动控制系统基于STM32微控制器,采用DRV8833C电机驱动电路和闭环数字PID调节器,利用有限转角直流无刷力矩电机作为光谱仪摆镜控制系统的执行机构,并使用18位单圈绝对值光电编码器作为位置传感器。进而搭建了摆镜控制系统和试验平台,利用光电自准直仪对摆镜系统性能进行试验验证,测试了系统的指向精度。结果显示平均指向精度小于12.15′′,最大偏差小于19.6′′,最小偏差小于7.46′′,满足工程预研阶段的主要指标要求。

红外地球敏感器扫描镜摆角激光动态测试方法

为解决扫描镜摆角实时动态非接触测量问题，基于激光检测技术和CCD探测技术，提出一种红外地球敏感器扫描镜摆角激光动态测试方法，并研制了扫描镜摆角动态测试系统，其可实现扫描镜的摆动频率、零位角、幅值、峰峰值平均等参量的动静态激光非接触测量。介绍了系统的组成和总体结构，着重对扫描镜摆角动态测量理论和大视场、大相对孔径特殊线性扫描光学系统的设计方法进行了分析与探讨，通过建立系统的数学模型，解决了测量数据误差修正与图形处理问题。对测量系统的精度进行了验证，结果表明系统的摆角测量范围为0～±12°，分辨力为0．01°，动静态测量精度优于±0．04°。