基于dsPIC飛輪控制系統(tǒng)設計.pdf

1、飛輪是衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的關鍵執(zhí)行元件。提高飛輪控制系統(tǒng)的性能對衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)具有重要意義。由于飛輪系統(tǒng)受干擾和噪聲影響，會使飛輪在執(zhí)行指令時產(chǎn)生誤差，給衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)帶來干擾。需要設計合適的控制線路與控制算法，以提高飛輪控制系統(tǒng)的性能。本文以Microchip公司的dsPIC30F2010芯片為數(shù)字控制器，在控制直流無刷電機的基礎上設計實現(xiàn)一套反作用飛輪控制系統(tǒng)，并對飛輪控制進行了系統(tǒng)而深入的研究。
　　本文首先分析了直流無刷

2、電機的工作原理和數(shù)學模型，在此基礎上建立了飛輪動力學模型，深入分析了飛輪系統(tǒng)中干擾和噪聲機理，重點討論了摩擦力矩和質(zhì)量不均勻所引起的干擾以及速率測量噪聲的特性。之后，分別對速率模式和力矩模式下的飛輪控制系統(tǒng)進行了設計與仿真，并提出了抗干擾措施，實現(xiàn)快速復現(xiàn)指令的性能要求。
　　其次介紹了飛輪控制系統(tǒng)的總體結構。飛輪控制系統(tǒng)采用串級控制系統(tǒng)，內(nèi)回路為電流反饋回路，外回路在不同的工作模式下分別為電流回路和轉速回路。接著給出了飛輪控制器