换一批
项目年度编号
1600130507
中图分类号
V476.3
成果公布年份
2015
成果简介
该项目来源于国家重大专项工程探月工程二期任务，是工程五大系统之一探测器系统的组成部分。该项目的研究突破了空间电子设备一体化综合设计技术、月面巡视移动系统机构驱动控制技术、结构与机构分系统桅杆、太阳翼驱动控制技术等关键技术，确保了嫦娥三号月面巡视任务的成功实现。其主要创新点如下：1、提出了以高功能密度(0.0866kg/台)为优化目标的高可靠集成控制器设计方法，以1.6kg重量、7w功耗(不含电机驱动功耗)实现了对19台电机的高精度闭环控制，解决了探月任务对重量、尺寸、功耗指标苛刻要求下的电子设备轻量化、一体化和集成化的设计难题。2、首次在空间机构控制领域采用了针对正逆向负载的自适应驱动控制方法和基于相邻交叉耦合的多轮协同驱动控制方法，解决了多轮运动的协调工作，实现了无制动器条件下的可靠制动和月面高精度移动控制。3、采用了基于变细分分辨率和变磁链轨迹相结合的步进电机高速控制技术和基于负载扰动前馈补偿的直流无刷电机低速控制技术，实现了步进电机高速启动和直流无刷电机低速控制。4、首次在空间机构控制领域提出了由旋转变压器和电机霍尔信号进行数据融合的方法，解决了霍尔信号的畸变问题，实现了高精度移动轮系的位置/速度信息的稳定输出。5、采用了低等级芯片升级筛选试验技术，发明了一种大功率器件的散热加固装置，解决了在月面高温环境下电子设备可靠工作的难题。该项目的主要技术指标如下表所示：1.质量:1645.58g；2.功耗:6.565W；3.控制电机数:17台(其中2台为双绕组电机)；4.功能密度:0.0866kg/台电机；5.传感器采集:14台旋转变压器、13路温度信号、25路电流信号、22路分系统备份遥测、2路微动开关；6.控制周期:20ms/19套电机绕组；7.位置控制精度()除太阳翼驱动机构外)：0.3°(3σ),太阳翼驱动机构：1°(3σ)；8.速度控制精度:0.3°/s(3σ)；9.步进电机最高转速:5000°/s；10. BLDC电机最低转速:14.7r/min；11.工作温度范围:--35～+70℃。该项目研制过程中申请专利11项，其中4项已获授权，撰写论文3篇。在中国探月二期嫦娥三号任务中，机构控制与驱动器实现了对月面巡视器平台上所有活动部件，包括移动轮系、桅杆、机械臂、太阳翼共计17套机构的运动控制。嫦娥三号任务的圆满成功，首次实现了中国航天器在地外天体的软着陆和巡视勘察，标志着中国探月工程第二步目标的全面实现，在中国航天事业的发展中具有里程碑意义。是中国人民在攀登世界科技高峰征程上铸就的新辉煌，是中华民族为人类探索利用太空做出的又一卓越贡献。
完成单位
上海宇航系统工程研究所
完成人
学术成果认领
- 浏览0
- 被引0
- 下载0
相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文
