反作用飞轮是三轴卫星姿态控制系统的重要执行部件,针对重量100kg左右的深空探测卫星,需要有针对性开发一款角动量、输出力矩、外形尺寸、重量、功耗均能满足要求的微小型飞轮,根据飞轮确定的技术指标,研制开发一款与之配套的微小型飞轮控制器。要求飞轮控制器能够达到集成化、小型化和通用化的要求。本文以某型号“微小型反作用飞轮设计和研制”项目为背景,设计了一种微小型反作用飞轮控制器。首先,本文介绍了课题来源和研究意义,介绍了国内外飞轮控制器的研发情况,提出了存在的问题和本文的主要内容;其次,介绍了航天器系统对飞轮的应用原理,对飞轮产品的各个组成部分进行了详细介绍,对本课题技术指标进行了详细分解和分析;再次,介绍了飞轮控制器软件系统环境和硬件接口、软件结构、通信协议、运行设计和核心算法设计,给出了工程上实用的算法流程;然后,详细介绍了飞轮控制器的硬件设计,其中包括微控制器单元、电机驱动单元、电机电流采样反馈单元、飞轮温度采样处理单元、通讯接口单元等主要组成单元的设计,并结合空间环境要求,介绍了主要芯片的工作温度选型,以及产品抗辐照试验情况;最后,介绍了飞轮控制器硬件和软件的可靠性设计情况、飞轮试验和测试结果,并作了进一步的分析总结。