中国空间科学技术
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中国空间科学技术 2017, Vol. 37 Issue (2) :77-85    DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0022
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基于FPGA的星载步进电机控制电路设计
 林方1, 王煜2,*, 付毅宾2, 陆钒2, 常振1,2, 邱晓晗1,2
1中国科学技术大学,合肥230031
2中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥230031
DesignofsteppermotorcontrolcircuitforsatellitebasedonFPGA
 LIN  Fang1, WANG  Yu2,*, FU  Yi-Bin2, LU  Fan2, CHANG  Zhen1,2, QIU  Xiao-Han1,2
1UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230031,China
2AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics,ChineseAcademyofScience,Hefei230031,China
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摘要 针对航天设备在轨运行时间长、不易更换的特点,提出了一种力矩宽且范围可调的步进电机控制电路设计。该电路原理样机以Xilinx公司的XC3S400pq-208型FPGA为核心控制芯片,以LMD18200为步进电机驱动芯片。在对电路总体设计进行介绍的基础上,重点阐述了航天过程中步进电机阻力矩增加的问题,以及通过脉冲频率和PWM控制技术调节输出力矩的方法。试验结果表明,力矩可调范围的最大值能够使力矩裕度达到4,匹配步进电机在轨运行过程中的力矩要求。
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作者相关文章
林方
王煜
付毅宾
陆钒
常振
邱晓晗
关键词航天设备   力矩可调   步进电机控制电路   FPGA   PWM控制技术     
Abstract: Adesignofacircuitcontrollingsteppermotorsinawiderangeofmomentforspecialcharacteristicsoflongin-orbitoperationandthedifficultytoreplaceinspaceequipmentswasproposed.ThisdesignutilizesFPGA,XilinxchipXC3S400-208,asthecorecontrolchipandLMD18200asthedrivingchipofsteppermotors.Onthebasisofadescriptionofthecircuit,theproblemoftheincreaseofresistancemomentandthesolutionsofoutputmomentadjustmentinspaceequipmentsbyPWMcontrolandimpulsefrequencywerediscussed.Testsverifiedthatthedesign′smaximumvalueofoutputmomentinrangemakesmomentmarginreach4andtherangeofadjustingmatchestherequestsofspaceequipments.
Keywordsspaceequipments,   adjustablemoment,   acircuitcontrollingsteppermotors,   FPGA,   PWMcontrol     
收稿日期: 2016-11-09; 出版日期: 2017-01-24
基金资助:

国家自然科学基金(41275037),安徽省自然科学基金(1408085MKL49)

作者简介: 林方(1992-),男,硕士研究生,flin@aiofm.ac.cn,研究方向为电子学开发、电机控制等 *通讯作者:王煜(1970-),男,博士,研究员,yuwang@aiofm.ac.cn,研究方向为电子学开发、光电信息获取、CCD成像光谱仪等
引用本文:   
林方, 王煜, 付毅宾等 .基于FPGA的星载步进电机控制电路设计[J]  中国空间科学技术, 2017,V37(2): 77-85
LIN Fang, WANG Yu, FU Yi-Bin etc .DesignofsteppermotorcontrolcircuitforsatellitebasedonFPGA[J]  Chinese Space Science and Technology , 2017,V37(2): 77-85
链接本文:  
http://219.239.198.239/kjkxjs/CN/10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0022      或     http://219.239.198.239/kjkxjs/CN/Y2017/V37/I2/77
 
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