基于FPGA的星載步進(jìn)電機(jī)控制電路設(shè)計(jì).pdf

1、大氣環(huán)境遙感技術(shù)是大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中重要且十分有效的技術(shù)手段，成像光譜儀是實(shí)現(xiàn)大氣遙感技術(shù)的重要手段。光譜儀內(nèi)部存在多組光路，需要利用轉(zhuǎn)動(dòng)部件以切換光路，步進(jìn)電機(jī)是轉(zhuǎn)動(dòng)部件中的核心部件之一。本文將討論一種應(yīng)用于航天星載差分吸收光譜儀中，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件中步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。
　　針對(duì)航天設(shè)備的特殊要求，本文提出了一種力矩寬范圍可調(diào)的步進(jìn)電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)。該電路設(shè)計(jì)以FPGA為核心控制芯片，LMD18200為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。在對(duì)

2、電路總體設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了航天過(guò)程中步進(jìn)電機(jī)阻力矩增加的問(wèn)題和通過(guò)脈沖頻率和繞組電流調(diào)節(jié)輸出力矩的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，力矩可調(diào)的范圍能夠匹配步進(jìn)電機(jī)在軌運(yùn)行過(guò)程中的力矩要求。
　　本文創(chuàng)新點(diǎn)在于，利用寬范圍力矩可調(diào)設(shè)計(jì)，解決了航天步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)中，阻力矩增加的問(wèn)題。
　　本文的內(nèi)容大致由三個(gè)方面組成。
　　第一部分為緒論。主要介紹步進(jìn)電機(jī)、FPGA、霍爾接近開關(guān)等本設(shè)計(jì)中的重要組成部分。包括了這些器件的發(fā)展

3、歷史、工作原理以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。為之后的闡述做出鋪墊。
　　第二部分包括了航天設(shè)備的需求分析，驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)、實(shí)施以及測(cè)試。包括了電路的整體設(shè)計(jì);通信指令的設(shè)計(jì);FPGA和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)、選型和外圍電路的搭配;力矩可調(diào)的設(shè)計(jì)原理和實(shí)施，以及最終預(yù)研樣機(jī)的測(cè)試結(jié)果。
　　第三部分主要介紹該設(shè)計(jì)的測(cè)試結(jié)果，以及今后的發(fā)展。包括未來(lái)繼續(xù)制作工程樣機(jī)的過(guò)程中所需要完成的工作，以及在其他項(xiàng)目中的應(yīng)用。
　　本設(shè)計(jì)具有通用性