摘要：为了实现微小卫星高精度稳定并满足微小卫星"快、好、省"的原则,针对微小飞轮动态响应慢,经典控制方法系统输出力矩动态性能、稳态精度达不到要求的问题,推导了基于永磁无刷直流电机的微小飞轮动力学模型。通过建立基于单神经元PID的力矩模式控制系统,对该算法进行分析,设计实现了以现场可编程门阵列为控制核心的数字控制方案。采用该方案在微小飞轮工程样机上进行PID与单神经元PID算法的对比实验,结果表明:单神经元PID算法简单易于实现,超调量小,提高了力矩输出精度;该方案实现简单,重量轻,功耗低,集成度高,精度高,满足微小卫星的技术特点。

摘要：针对微纳卫星的高精度姿态控制需求,设计并实现了一种微小飞轮高精度控制系统。首先建立了微小飞轮的数学模型,提出了一种基于电流线性调整电路的力矩控制模式,设计了以C8051单片机为核心的数字控制系统,实现了数字PI控制、换相逻辑控制、改进倍频法转速测量、串口通信和电流A/D采样等功能。实验结果表明,该高集成度数字控制系统硬件实现简单、可靠,实现了微小飞轮的高精度力矩和速率控制。

摘要：为满足微纳卫星对微小飞轮数字控制系统集成化、小体积、低功耗和高精度的要求,建立了微小飞轮的数学模型,提出一种基于多开关霍尔的速率反馈干扰力矩补偿方法,设计了以FPGA为核心的数字控制系统,在FPGA上实现了PID控制、换相逻辑、PWM、RS232串口通信、转速测量以及电流的A/D采样触发等时序逻辑功能。实验结果表明,该力矩模式高集成度数字控制系统硬件实现简单、体积小、功耗低、可靠性高,并验证了基于多开关霍尔速率反馈干扰力矩补偿方法的有效性,实现了微小飞轮高精度力矩模式控制。

摘要：应用ANSYS有限元分析软件 ,对一种微小飞轮的转子结构建立了其力学性能的有限元分析模型。针对结构参数的四种设计方案 ,分别计算了该飞轮转子结构在两种静力学条件下的节点应力分布及位移分布 。

摘要：应用ANSYS有限元分析软件,建立了一种微小飞轮转子结构的力学性能有限元分析模型。针对结构参数的四种设计方案,分别计算了该飞轮转子结构在两种静力学条件下的节点应力分布及位移分布,并通过模态分析得到了相应的固有频率以及对应的振型。