【摘 要】
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微推力器阵列具有体积小、重量轻、功耗低、冲量小、精准度高等特点,是解决精确控制卫星的有效途径。而寻址驱动系统则是根据控制系统提供的微推力器组合的要求,对微推力器阵
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微推力器阵列具有体积小、重量轻、功耗低、冲量小、精准度高等特点,是解决精确控制卫星的有效途径。而寻址驱动系统则是根据控制系统提供的微推力器组合的要求,对微推力器阵列上的微推力器进行准确点火控制,这对于实现高精度卫星姿轨控制具有非常重要的意义。本文主要以10×10正方形布局微推力器阵列为对象,重点围绕微推力器阵列寻址系统和微推力器驱动电路开展研究。研究内容主要包括:1.推导了基于微推力器阵列的微小卫星姿态控制方程,研究了不同布局微推力器阵列的特点及其上微推力器位置信息的描述方法,设计了微推力器分配算法。2.确定了寻址系统的通信、寻址方法及相关设计参数。搭建了基于FPGA的寻址系统硬件平台,采用Verilog-HDL语言编写了通信和寻址程序,通过程序时序逻辑仿真和功能模拟测试对系统性能进行了分析,使寻址系统的可行性得到有效验证。3.针对微推力器阵列上的微推力器高速、可靠寻址和大功率的特殊要求,设计了微推力器驱动电路。通过结构拓扑方法给出10×10阵列驱动电路方案,最后对微推力器驱动电路主要性能进行了仿真分析与测试。4.完成了寻址系统与驱动电路的联调,并对系统主要性能进行了测试。主要性能参数为:输出功率为1.68W,系统响应时间为18.32μs,延时比例因子为0.005。
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