超低速、高可靠空间二维转台伺服控制系统设计

摘要：

为了实现空间二维转台在轨高可靠性和低成本的应用,同时具有低速平稳运动、高精度跟踪和360°全范围连续工作等能力,建立了以FPGA芯片为核心的步进电机矢量控制系统,通过电流正弦细分表的PWM斩波调节实现步进电机的128细分精准控制,以21位光电编码器作为位置反馈,谐波减速器作为传动机构,实现了二维转台的开环控制、速度实时调整跟踪控制、最优路径规划控制和运动超时保护等功能,并对场效应管开关时间对斩波频率和最大细分数的影响进行了分析.实验结果表明,四轴的跟踪精度3σ下优于0.005°,速度稳定性小于5％,伺服控制带宽大于4 Hz,具有连续过零能力.该控制系统可以简化硬件设计、增加软件适用性,适用于超低速运动,满足二维转台对伺服控制系统的指标要求.

关键词：二维转台、步进电机、矢量控制、128细分、伺服控制

所属期刊栏目：44

分类号：TP394.1(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;吉林省重点科技研发计划项目

在线出版日期：2021-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：15-20