学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于80C196MC卫星天线伺服系统研究

作　者: 曹秀岭
导　师: 齐蓉
学　校: 西北工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 80C196MC单片机 电压空间矢量 消息驱动机制 永磁同步电机控制
分类号: V443.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 209次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


卫星天线扫描伺服驱动系统的主要任务是确保天线的主轴能可靠、稳定、高精度地旋转,并精确提供电机角位置测量数据,传输遥感数据和遥控指令等。由于驱动电机是常时间活动部件,其高可靠性、高精度、高稳定性是该系统的关键和难点所在。 论文分析比较了各种交流伺服系统,对系统驱动方案进行了研究与设计,提出了永磁同步电机作为驱动机构的伺服电机,完成了以80C196MC为核心的控制系统硬件设计和软件设计与调试。为了确保驱动系统的高精度和高稳定度运行,系统采用绝对位置光电编码器作为位置反馈,并设计了位置、速度、电流三环控制。 控制软件采用面向对象的程序设计方法,将消息驱动机制应用于软件的设计和开发之中,在控制软件中采用瞬时零矢量插入磁链轨迹法(电压空间矢量法)进行调速控制,解决了控制过程中的磁链畸变问题,较好的实现了对转矩脉动的抑制。系统控制软件采用混合编程的方式,即在C语言中嵌入汇编语句,充分发挥汇编语言和C语言各自的优势,使软件结构灵活,运行快速,能满足系统的功能要求。 系统依据航天标准进行了一系列严格的实验,大量实验数据表明该系统方案合理、可行。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-4
目录  4-6
第一章 绪论  6-13
  1．1 卫星天线扫描伺服系统  6-7
    1．1．1 系统研究背景  6
    1．1．2 系统的性能指标  6-7
  1．2 伺服系统概述  7-11
    1．2．1 伺服系统的发展  7-8
    1．2．2 伺服系统的组成  8-9
    1．2．3 交流伺服系统  9-11
  1．3 本文完成的工作  11-12
    1．3．1 系统硬件电路的设计与实现  11
    1．3．2 系统控制软件的设计与实现  11-12
    1．3．3 系统性能指标测试  12
  1．4 其它相关研究工作  12-13
第二章 系统总体方案设计  13-36
  2．1 系统的组成  13
  2．2 系统主要部件及其实现  13-17
    2．2．1 伺服电动机的选型与设计  14-17
    2．2．2 控制用单片机的选型  17
    2．2．3 伺服驱动电动机位置传感器的选择  17
  2．3 系统控制策略  17-34
    2．3．1 同步电动机调速系统  17
    2．3．2 同步电动机调速系统的分类  17-18
    2．3．3 永磁同步电机的矢量控制  18-24
    2．3．4 磁链轨迹控制原理  24-31
    2．3．5 磁链轨迹法中的磁链畸变  31-34
  2．4 课题主要技术难点  34-35
  2．5 瞬时零矢量插入法正多边形磁链轨迹控制  35-36
第三章 系统硬件设计  36-50
  3．1 硬件系统的概述  36
  3．2 80C196MC主控单元  36-40
    3．2．1 Intel十六位单片机80C196MC简介  37-39
    3．2．2 80C196MC的接口电路  39-40
  3．3 电机控制信号译码单元  40-43
  3．4 隔离驱动单元  43-44
  3．5 功率主回路单元  44-45
  3．6 电流检测单元  45-46
  3．7 过流保护单元  46
  3．8 伺服驱动电动机位置反馈单元  46-47
  3．9 系统硬件采用的抗干扰措施  47-50
第四章 系统软件设计  50-73
  4．1 系统软件设计  50-51
    4．1．1 软件设计要求  50-51
    4．1．2 软件设计方案  51
  4．2 面向对象程序设计方法概述  51-52
  4．3 消息驱动机制  52-54
  4．4 系统软件需求分析  54-56
    4．4．1 概述  54-55
    4．4．2 接口  55-56
    4．4．3 系统性能需求  56
  4．5 系统软件总体设计  56-57
    4．5．1 系统任务概述  56-57
    4．5．2 系统软件总体结构  57
  4．6 系统软件详细设计  57-71
    4．6．1 系统的初始化  57-62
    4．6．2 空间矢量的实现  62-63
    4．6．3 捕捉中断程序  63-65
    4．6．4 PID控制算法  65-68
    4．6．5 A／D采样程序  68-70
    4．6．6 串行通讯程序  70-71
  4．7 系统采用的软件抗干扰措施  71-72
  4．8 编程语言  72-73
第五章 系统测试及结果分析  73-81
  5．1 系统测试方法  73-75
  5．2 测试数据及曲线  75-77
  5．3 测试结果分析  77-81
第六章 总结与展望  81-85
  6．1 控制系统设计  81-82
  6．2 后续工作展望  82
  6．3 双CPU容错热备份系统设计  82-85
致谢  85-86
参考文献  86-91
论文发表情况  91-92
西北工业大学业学位论文知识产权声明书  92

相似论文

  1. 基波磁通补偿式串联混合型谐波抑制装置的应用研究,TN713.8
  2. 电动汽车交流电系统调速控制设计,U463.6
  3. 基于DSP的矿用电机车逆变调速系统研究,TD64
  4. 基于滑模变结构PMSM无速度传感器直接转矩控制,TM341
  5. 移动终端MMI软件的设计与实现,TN929.5
  6. 太阳能光伏发电控制系统的研究与实现,TM615
  7. SVPWM技术在现代串级调速中的应用研究,TM921.53
  8. 永磁直线同步电机直接推力改进技术研究,TM341
  9. 10KVA有源电力滤波器的研制,TN713.8
  10. 直驱式风电系统并网逆变器控制研究,TM464
  11. 多电平矩阵变换器在风力发电中的仿真研究,TM46
  12. 三电平PWM整流器及网侧谐波抑制,TM461
  13. 三相PWM整流器控制策略的研究,TM461
  14. 纯电动汽车用交流异步电动机控制器的研究,TM343
  15. 电动车用复合结构永磁同步电机控制系统的研究,TM341
  16. 变速恒频双馈发电机直接转矩控制技术的研究,TM31
  17. 电压型PWM整流器及其在变频器中的应用,TM461
  18. 异步电机SVPWM的矢量控制系统研究,TM343
  19. 基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究,TM921.51
  20. 交流异步电机光伏水泵控制系统研究,TM343
  21. 永磁同步电机无传感器矢量控制系统研究,TM341

中图分类: > 航空、航天 > 航天（宇宙航行） > 航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制 > 电子设备 > 航天器天线
© 2012 www.xueweilunwen.com