论文部分内容阅读
傅立叶变换光谱仪是一种高信噪比、多通道同时测量的光谱仪器,是未来航空航天遥感用光谱仪器的发展方向。新型的旋转式扫描方式的提出,使光谱仪动镜驱动系统的研究具有极为重要的意义。它对于提高光谱仪的稳定性和性能,以及相关航天遥感技术都有很大的科研价值。
本课题初步分析了当前同类光谱仪动镜驱动系统的研究现状,并对目前广泛采用的FPGA和EDA技术进行了调研,利用FPGA实现驱动系统,大大提高了电路的集成度,降低了系统的复杂性,简化了设计过程;对于动镜的驱动方案,本课题考虑并选择了用力臂将平动变为转动的驱动方式,较好的实现了电机直线运动驱动动镜的转动;通过分析负载和转速等要求,选取了原理简单的音圈电机作为驱动电机,方便的实现了往复运动,大大缩短了加速时间;基于激光干涉原理进行电机速度测量,并利用FPGA设计速度过零检测电路,从而解决了速度方向测量问题;根据数字PID控制理论,实现了电机速度闭环控制,有效的提高了运行稳定性;控制算法首先在Simulink中设计,提高了算法设计效率。特别设计了电机系统仿真电路,大大提高了系统调试效率。最后,通过对该系统的仿真测试以及实际音圈电机闭环系统的测试,证明了该系统工作性能稳定可靠,符合设计要求。