空间高精度步进电机驱动技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张瑞 |
| 答辩日期 | 2006-05-11 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 刘银年 |
| 关键词 | 红外相机 步进电机 启动过程 细分驱动 |
| 学位专业 | 电路与系统 |
| 英文摘要 | 卫星遥感技术是灾害和环境监测主要的手段之一，HJ-1-B卫星红外相机具有从近红外到长波红外四个波段的探测能力，它的研制对我国自然灾害、环境污染、生态变化的监测、预报和评估具有重要意义。 红外相机通过双面镜旋转实现多像元并扫成像，采用步进电机直接驱动双面扫描镜时，相机的小瞬时视场意味着扫描电机必须具有非常高的旋转精度。电机的高旋转精度除了要求高精度的加工方法和装配工艺外，更需要好的驱动电路来保证扫描电机的高稳定度运行。 本文结合红外相机的总体设计方法，主要论述了以下的研究内容： 1.在分析、测量步进电机的启动频率、矩频特性的基础上，研究了步进电机的启动特性，建立了步进电机的启动模型，实现了变频启动，与电机矩频特性和启动频率的最佳匹配。 2.细分驱动可以使步进电机获得更小的步距角，更高的分辨率，更小的脉冲当量并能够明显减小电机的振动、噪声、改善步进电机的低频性能而被广泛采用，论文从细分驱动的原理出发分析了细分驱动的模型，提出了正弦叠加线性的驱动模型，有效地改善了电机转动的稳定性。 3.从复位电路、时钟产生电路、启动电路、细分驱动电路、功率放大电路各个模块出发设计了红外相机步进电机驱动电路的硬件结构，实现了对步进电机的高精度驱动，从可靠性出发，驱动电路采用冷备份。 4.微型传感器输出的模拟信号变换为数字信号，由FPGA处理后作为扫描镜转动位置指示信号输出给逻辑控制时序产生电路作为整个红外相机的时序基准，微型传感器采用热备份的方式以提高系统的可靠性。 5.提出了步进电机转动周期稳定度测量方法，建立了测量装置，利用该装置，分析研究了影响步进电机转动周期稳定度的因素。 驱动电路满足红外相机要求的性能指标，电机的周期稳定度优于8μs，在成像试验中验证了设计的合理性，正确性，随扫描机构通过了各项环境试验。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4554]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张瑞. 空间高精度步进电机驱动技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。