二維PSD在空間微重力主動隔振系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著我國載人航天事業(yè)近二十年來的飛速發(fā)展，空間科學(xué)研究取得了長足的進步。研制空間微重力主動隔振系統(tǒng)能夠有效隔離從航天器上傳遞來的擾動，保證實驗載荷的微重力水平，擴展和加強未來我國空間實驗室在空間科學(xué)研究的支撐能力，對我國載人航天的發(fā)展具有重要的意義。
　　為了實現(xiàn)對空間微重力主動隔振系統(tǒng)的三維位置測量，避免接觸測量帶來新的擾動，采用了光學(xué)非接觸式的位置敏感探測器二維PSD。針對隔振系統(tǒng)空間約束條件，建立三維位置測量數(shù)學(xué)模型，設(shè)計布

2、局的位置測量系統(tǒng)。為了提高位置的測量精度，同時設(shè)計了2D-PSD自動測試裝置。應(yīng)用二元二次多項式法建立光斑位置測量值和實際值的計算方程，由此得出二維PSD非線性校正函數(shù)，使測量誤差顯著減小，較大的擴展了二維PSD的測量精度和測量范圍，使二維PSD滿足隔振系統(tǒng)非接觸測量的要求。
　　本系統(tǒng)以TMS320F2812、ADS1258、KSZ8851、PC機為核心完成對空間微重力主動隔振系統(tǒng)電子單元方案設(shè)計。以TMS320F2812為主控

3、制器，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理，存儲和通信的功能。PSD將位置信息轉(zhuǎn)化為電壓信號，ADS1258模塊完成對隔振系統(tǒng)中模擬量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，軟件編程解算三維位置坐標(biāo)。以KSZ8851為以太網(wǎng)控制器設(shè)計通信模塊，通過對網(wǎng)卡芯片的初始化、接受和發(fā)送控制、數(shù)據(jù)的封裝等，完成數(shù)據(jù)向上位機的傳輸。
　　本論文較為系統(tǒng)深入地研究了二維PSD在空間微重力主動隔振系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括了隔振任務(wù)分析，三維位置測量方案設(shè)計，電子學(xué)單元模塊組成，PSD的測試標(biāo)定，隔振