[發(fā)明專利]一種單軸框架角度調(diào)整系統(tǒng)有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410287005.7 | 申請(qǐng)日: | 2014-06-24 |
| 公開(公告)號(hào): | CN104062984A | 公開(公告)日: | 2014-09-24 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 齊力;孫玉彤;陳育杰;干昌明;郝永勤;楊震;魏燕紅 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 北京航天控制儀器研究所 |
| 主分類號(hào): | G05D3/14 | 分類號(hào): | G05D3/14 |
| 代理公司: | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人: | 安麗 |
| 地址: | 100854 北京*** | 國省代碼: | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 框架 角度 調(diào)整 系統(tǒng) | ||
1.一種單軸框架角度調(diào)整系統(tǒng),其特征在于包括:角位置傳感器、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸出模塊、校正網(wǎng)絡(luò)和力矩電機(jī);
角位置傳感器固定在單軸框架的軸端,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單軸框架的角度信息,同時(shí)輸出正弦信號(hào)和余弦信號(hào),所述正弦信號(hào)和余弦信號(hào)帶有單軸框架的角度信息;
數(shù)字量輸出模塊接收角位置傳感器輸出的一路正弦信號(hào)和一路余弦信號(hào)并將接收到的正弦信號(hào)和余弦信號(hào)轉(zhuǎn)化為帶單軸框架角度信息的數(shù)字信號(hào)實(shí)時(shí)輸出;
角位置傳感器同時(shí)將一路正弦信號(hào)輸出給模擬量輸出模塊,模擬量輸出模塊將正弦信號(hào)中的單軸框架角度信息轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)電壓信號(hào)后輸入到校正網(wǎng)絡(luò)中;
校正網(wǎng)絡(luò)同時(shí)接收外部參考電壓信號(hào),并對(duì)接收到的實(shí)時(shí)電壓信號(hào)和外部參考電壓信號(hào)的差值進(jìn)行解算,得到控制量,控制量經(jīng)歸一化處理得到力矩電機(jī)控制信號(hào);
力矩電機(jī)接收到校正網(wǎng)絡(luò)的力矩電機(jī)控制信號(hào)后開始工作,帶動(dòng)單軸框架進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)單軸框架角度的調(diào)整,當(dāng)達(dá)到預(yù)定的單軸框架角度時(shí),模擬量輸出模塊輸出的實(shí)時(shí)電壓信號(hào)與外部參考電壓信號(hào)相同,矯正網(wǎng)絡(luò)不再輸出力矩電機(jī)控制信號(hào),力矩電機(jī)停止工作,完成單框架角度調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸框架角度傳感器,其特征在于:所述角位置傳感器的轉(zhuǎn)子采用斜槽齒槽設(shè)計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸框架角度傳感器,其特征在于:所述模擬量輸出模塊包括:電氣隔離變壓器、相敏解調(diào)電路和放大器;
電氣隔離變壓器接收一路帶單軸框架角度信息的正弦信號(hào),完成數(shù)字量輸出模塊與模擬量輸出模塊的電氣隔離;
相敏解調(diào)電路接收電氣隔離后的正弦信號(hào),在±10°角度范圍內(nèi),輸出與單軸框架角度信息成線性比例的雙極性模擬直流電壓并經(jīng)放大器進(jìn)行放大后輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種單軸框架角度傳感器,其特征在于:所述相敏解調(diào)電路包括帶通濾波器、限幅放大模塊、解調(diào)器和低通濾波器;
角位置傳感器輸出的正弦信號(hào)經(jīng)過帶通濾波器濾波后與限幅放大后的激磁電壓基準(zhǔn)信號(hào)一起在解調(diào)器中進(jìn)行解調(diào),得到解調(diào)信號(hào),解調(diào)信號(hào)經(jīng)過低通濾波器后保留直流部分作為輸出信號(hào)輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸框架角度傳感器,其特征在于:所述數(shù)字量輸出模塊中包括正弦信號(hào)接收電路和余弦信號(hào)接收電路,
其中正弦信號(hào)接收電路與模擬輸出模塊的正弦信號(hào)接收電路相同,余弦信號(hào)接收電路中包括負(fù)載電阻,且負(fù)載電阻的值與模擬量輸出模塊的負(fù)載值相同,負(fù)載電阻使數(shù)字量輸出模塊與模擬量輸出模塊的負(fù)載匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸框架角度傳感器,其特征在于:所述校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為:
其中,k1、k2和k3均為傳遞系數(shù),取值為:k1為0.1235,k2為0.7317,k3為0.2453。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸框架角度傳感器,其特征在于:所述校正網(wǎng)絡(luò)輸出值,即控制量經(jīng)歸一化處理得到力矩電機(jī)控制信號(hào);具體為:
若控制量的變化范圍為[0,K],則力矩電機(jī)控制信號(hào)具體為:
式中,PWM為力矩電機(jī)控制信號(hào),PWM的范圍為[-50%,50%],y為控制量,K為控制量最大值。
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