[發明專利]一種月面深層鉆取采樣裝置的電氣控制系統

有效

• 申請號: 202010286501.6
• 申請日: 2020-04-13
• 公開（公告）號: CN111487858B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王迎春;王國欣;張明;賴小明;張鼐;王凱;趙帆
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠有限公司
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03;E21B25/00;E21B44/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

1.一種月面深層鉆取采樣裝置的電氣控制系統，其特征在于包括：加載電機、整形電機、沖擊電機、回轉電機、微動開關、溫度傳感器、加載光電零位傳感器、拉力傳感器、拉力放大器，提芯力傳感器、提芯力放大器和整形光電零位傳感器；

鉆取采樣裝置的機構部分包括：展開機構、鉆進機構、支撐結構、取芯鉆具、整形機構、鉆桿限幅機構、加載機構；回轉電機、沖擊電機、拉力放大器、拉力傳感器、回轉電機溫度傳感器，沖擊電機溫度傳感器，拉力放大器，安裝于鉆進機構內部；加載電機、加載光電零位傳感器、加載電機溫度傳感器，安裝于加載機構內部；整形電機、整形光電零位傳感器、整形電機溫度傳感器，安裝于整形機構內部；第二微動開關，第三微動開關，安裝于整形機構內部；第一微動開關，安裝于支撐結構內部；第一微動開關主要用于測量月壤鉆進取芯過程中鉆進機構運動行程到位信息；提芯力傳感器、提芯力放大器，安裝于支撐結構內部；

拉力放大器、拉力傳感器、提芯力放大器、提芯力傳感器以及光電零位傳感器均采用主備份冗余設計；加載電機、整形電機、沖擊電機、回轉電機這4臺電機均為雙繞組冗余設計，其中加載電機和整形電機為步進電機，沖擊電機和回轉電機為三相直流無刷電機；

通過外部離散開關指令，控制鉆取控制單元加電與斷電；著陸器DIU通過1553B總線向鉆取控制單元發送總線遙控指令，并接收鉆取控制單元的總線遙測數據；

鉆取控制單元加電后，將加電狀態作為BL量遙測數據，發送至外部；

鉆取控制單元在總線遙控指令控制下工作，具體如下：

鉆取控制單元控制加載電機、沖擊電機、回轉電機進行鉆進取芯工作，直至鉆進行程到設定位置，第一微動開關觸發，回轉電機、加載電機以及沖擊電機停止工作；

在鉆進取芯過程中，鉆取控制單元實時采集拉力放大器、加載電機溫度傳感器、沖擊電機溫度傳感器、回轉電機溫度傳感器和加載光電零位傳感器的輸出信息，以及第一微動開關的狀態信息；

在鉆進取芯完成后，鉆取控制單元控制整形電機開始正轉工作，進行樣品提芯整形，直至樣品提芯整形到位，第二微動開關觸發，整形電機停止工作；

在樣品提芯整形過程中，鉆取控制單元實時采集提芯力放大器、整形電機溫度傳感器、整形光電零位傳感器的輸出信息，以及第二微動開關的狀態信息；

在樣品提芯整形完成后，鉆取控制單元控制整形電機開始反轉工作，直至樣品剪切分離行程到位，第三微動開關觸發，整形電機停止工作；

在樣品剪切分離過程中，鉆取控制單元實時采集整形光電零位傳感器、整形電機溫度傳感器的輸出信息，以及第三微動開關的狀態信息。

2.根據權利要求1所述的一種月面深層鉆取采樣裝置的電氣控制系統，其特征在于：控制鉆取控制單元加斷電的外部離散開關指令數量為8條。

3.根據權利要求2所述的一種月面深層鉆取采樣裝置的電氣控制系統，其特征在于：控制鉆取控制單元加斷電的外部離散開關指令，包括：鉆取控制單元驅動供電模塊主份加電指令、鉆取控制單元驅動供電模塊主份斷電指令、鉆取控制單元驅動供電模塊備份加電指令、鉆取控制單元驅動供電模塊備份斷電指令、鉆取控制單元控制供電模塊主份加電指令、鉆取控制單元控制供電模塊主份斷電指令、鉆取控制單元控制供電模塊備份加電指令、鉆取控制單元控制供電模塊備份斷電指令。