基于锁相环的飞轮控制系统实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题背景及研究目的 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.1 偏置动量轮的研究现状 | 第10页 |
| 1.2.2 控制力矩陀螺的研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.3 陀螺飞轮研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 飞轮电机控制方法分析 | 第12-15页 |
| 1.3.1 双闭环PI控制方法 | 第12-13页 |
| 1.3.2 锁相环控制方法 | 第13-14页 |
| 1.3.3 转矩波动的抑制 | 第14-15页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第15-16页 |
| 第2章 飞轮电机控制系统建模与仿真 | 第16-31页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 飞轮系统的电机模型 | 第16-18页 |
| 2.2.1 飞轮电机的组成及工作原理 | 第16页 |
| 2.2.2 飞轮电机数学模型 | 第16-18页 |
| 2.3 锁相环模型分析 | 第18-24页 |
| 2.3.1 鉴频鉴相器 | 第19-23页 |
| 2.3.2 环路滤波器 | 第23-24页 |
| 2.3.3 压控振荡器 | 第24页 |
| 2.4 基于锁相环的电机控制系统分析 | 第24-30页 |
| 2.4.1 基于锁相环的飞轮控制系统分析 | 第24-27页 |
| 2.4.2 基于锁相环的飞轮控制系统仿真 | 第27-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 飞轮系统的驱动策略 | 第31-45页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 飞轮控制系统的驱动策略 | 第31-39页 |
| 3.2.1 方波驱动策略 | 第32-37页 |
| 3.2.2 正弦波驱动策略 | 第37-39页 |
| 3.3 超前角补偿 | 第39-41页 |
| 3.4 CORDIC算法及其驱动策略中的应用 | 第41-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 飞轮控制系统的软硬件设计 | 第45-76页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 飞轮数字控制系统的硬件设计 | 第45-54页 |
| 4.2.1 FPGA芯片的选择 | 第45-46页 |
| 4.2.2 旋变数字解调芯片选择与信号链路设计 | 第46-50页 |
| 4.2.3 逆变芯片选型与外围电路设计 | 第50-51页 |
| 4.2.4 系统保护电路设计 | 第51-52页 |
| 4.2.5 高端电流采样电路设计 | 第52-54页 |
| 4.3 飞轮数字控制系统的软件设计 | 第54-75页 |
| 4.3.1 ADC接口模块 | 第54-56页 |
| 4.3.2 RDC接口模块 | 第56-59页 |
| 4.3.3 CORDIC模块 | 第59-61页 |
| 4.3.4 三角波发生器 | 第61-62页 |
| 4.3.5 比较器模块 | 第62-64页 |
| 4.3.6 角位值信号分解模块 | 第64-66页 |
| 4.3.7 分时复用模块 | 第66-68页 |
| 4.3.8 改进比较器 | 第68-70页 |
| 4.3.9 频率反馈信号生成模块 | 第70页 |
| 4.3.10 鉴频鉴相器 | 第70-72页 |
| 4.3.11 低通滤波器 | 第72-74页 |
| 4.3.12 环路滤波器设计 | 第74-75页 |
| 4.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 第5章 飞轮控制系统实验结果与分析 | 第76-82页 |
| 5.1 引言 | 第76页 |
| 5.2 实验平台与说明 | 第76-77页 |
| 5.3 实验结果及分析 | 第77-81页 |
| 5.3.1 伺服电机开环控制实验 | 第77-80页 |
| 5.3.2 伺服电机稳速实验 | 第80页 |
| 5.3.3 加入超前角补偿的稳速实验 | 第80-81页 |
| 5.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 结论 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-89页 |
| 致谢 | 第89页 |
