摘要：磁悬浮飞轮是对卫星等航天器进行高精度姿态控制的执行机构,为了提高空间用磁悬浮飞轮控制系统的可靠性和灵活性,对基于FPGA的磁轴承数字控制器进行研究。首先,对磁轴承系统进行建模,并选择合适的控制策略;利用片上软硬件协同设计的思想,提出了一种基于FPGA和LEON3处理器软核的磁轴承数字控制器。然后,搭建了实验系统测试系统的实际性能。最后,提出了一种基于FPGA的自修复磁轴承控制器。基于FPGA的磁轴承控制器相对基于DSP+FPGA的控制器失效率降低了10%,控制板面积减小30%。实验结果表明,在基于FPGA的磁轴承控制器控制下,在磁悬浮飞轮工作转速范围内,飞轮转子跳动量<20μm,力矩输出误差<4×10-3N.m,正反转不一致性<10%,达到了较高的控制精度。

摘要：航天器面临重复起降以及大温差、强振动以及剧烈冲击的复杂使用环境,为提升其使用性和维护性,提升航天器全生命周期内对其结构体能力数据的获取,需全天候监测航天器结构体的健康状况,并开展结构健康管理技术研究。通过无线的方式实现对航天器内外各敏感测点的数据采集、数据传输并汇总处理数据,实现航天器结构体全方位全天候健康监测的功能。本文对航天器用无线健康监测系统开展了设计研究,并实现了航天器无线健康监测系统的原理样机实施。