一种星载扫描反射镜驱动组件寿命试验方法技术

本发明专利技术公开了航天产品寿命试验领域的一种星载扫描反射镜驱动组件寿命试验方法，包括：步骤1：驱动组件放置到真空罐中，通过法兰盘与外界的驱动控制电路连接；步骤2：驱动控制电路与上位机通讯连接，通过上位机对驱动组件的运行参数进行设定；步骤3：驱动组件按照设定的参数运行，上位机采集获取驱动组件处于运行状态下的性能参数数据；步骤4；抽真空度，达到设定条件后，通过上位机设置测试时间与测试周期，进行等效时间测试；步骤5：上位机采集获取驱动组件测试时的各项遥测参数，遥测数据经定期处理后与技术指标对比。本发明专利技术填补了星载设备驱动组件寿命试验方法的空白，为开展航天活动提供了良好的数据支撑。动提供了良好的数据支撑。动提供了良好的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种星载扫描反射镜驱动组件寿命试验方法


[0001]本专利技术涉及航天产品寿命试验领域，具体是一种星载扫描反射镜驱动组件寿命试验方法。

技术介绍

[0002]图1所示为带有负载正交反射镜组件的驱动组件的爆炸视图，驱动组件包括正交反射镜组件、轴承组件、永磁同步电机、壳体组件以及旋转变压器，驱动组件通过带动正交反射镜组件实现穿轨扫描探测与定标观测。
[0003]为了保证驱动组件满足在轨工作寿命要求，需要对驱动组件进行地面真空寿命试验，寿命试验结束后驱动组件性能进行复测，用于考核驱动组件中主要活动部件(电机、轴承)在真空环境下长期稳定工作的性能、可靠性及寿命，考核组件设计与工艺的合理性，对寿命试验过程中暴露的薄弱环节，及时修正，提高产品的可靠性，并为组件可靠性评估提供试验数据。
[0004]目前尚没有可靠的对星载扫描反射镜驱动组件进行寿命试验的方法，申请人对此提出改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种星载扫描反射镜驱动组件寿命试验方法，实现了组件寿命试验，确保在卫星发射前对扫描反射镜驱动组件寿命进行地面有效评估，从而保证发射后该设备在轨长期正常稳定工作。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种星载扫描反射镜驱动组件寿命试验方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：驱动组件放置到干净的真空罐中，并通过法兰盘与外界的驱动控制电路连接；
[0009]步骤2：驱动控制电路与上位机通讯连接，上位机对驱动组件的运行参数进行设定；
[0010]步骤3：在驱动组件静态情况下，对驱动组件进行测试获得其机械性能参数；
[0011]步骤4；对真空罐抽真空度直至达到设定条件，上位机设置测试时间与测试周期，进行等效时间测试；
[0012]步骤5：上位机采集获取驱动组件测试时的各项遥测参数，遥测数据经定期处理后与技术指标对比，判断是否存在超出技术指标的异常数据，若存在，则中断试验并排查异常原因，异常原因排查出之后接续试验时间，继续进行试验；
[0013]步骤6：试验完成后，再次测试驱动组件的机械性能参数，并与技术指标及驱动组件等效时间测试前的机械性能参数数据对比，判断是否符合技术指标。
[0014]作为本专利技术的一种实施方案所述驱动控制电路与温度采集装置数据交互，真空罐内设置温度传感器，温度传感器通过法兰盘与温度采集装置连接。
[0015]作为本专利技术的一种实施方案，所述遥测参数包括驱动控制电路的一次电源电压、电流、电机转速、反电动势、真空罐真空度、电机定子温度、轴承座温度、环境温度。
[0016]作为本专利技术的一种实施方案，所述驱动控制电路包括电源转换电路、主控模块电路以及驱动模块电路。
[0017]作为本专利技术的一种实施方案，所述主控模块电路以DSP、FPGA作为核心处理模块。
[0018]有益效果：本专利技术填补了星载设备驱动组件寿命试验方法的空白，全面考虑了寿命试验过程中的参数变化，上位机通过驱动控制电路进行相关参数的下传，并定期对下传数据进行处理，评估驱动组件的当前运行状态。
附图说明
[0019]图1为本专利技术驱动组件的示意图；
[0020]图2为本专利技术寿命试验系统示意图；
[0021]图3为本专利技术电源转换电路的结构图；
[0022]图4为本专利技术控制模块电路的总体框图；
[0023]图5为本专利技术驱动模块电路的框图；
[0024]图6为本专利技术上位机设置驱动组件参数时的界面图。
[0025]图中标号：1
‑
正交反射镜组件；2
‑
轴承组件；3
‑
永磁同步电机；4
‑
壳体组件；5
‑
旋转变压器；6
‑
真空罐；7
‑
安装座；8
‑
法兰盘；9
‑
直流电源；10
‑
驱动控制电路；11
‑
温度采集装置；12
‑
上位机。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]对于某星载扫描反射镜驱动组件，设计要求如下：
[0028][0029]本实施例提供一种试验系统，对上述驱动组件进行寿命试验。该试验系统包括真空罐6、驱动控制电路10、温度采集装置11、温度传感器、上位机12及直流电源9，真空罐6上设有法兰盘8，驱动组件以及温度传感器设置在真空罐6内部，其中驱动组件通过法兰盘8与外界的驱动控制电路10连接，温度传感器通过法兰盘8与外界的温度采集装置11连接。驱动控制电路10与温度采集装置11、上位机12数据相互。
[0030]具体地，驱动控制电路10包括电源转换电路、主控模块电路以及驱动模块电路。其中电源转换电路用于将卫星平台提供给驱动组件的30.5V一次电源通过供配电和转换形成使用的二次电源。如图3所示，一次电源供电母线电压为30.5V，通过熔断器保护电路，MOS管缓起电路、EMI滤波器以及DC/DC变换器转换形成+5VD(数字供电)、
±
12VA(模拟供电)、
±
15VA(电机驱动供电)二次电源为各芯片(FPGA、DSP、驱动等)供电。
[0031]主控模块电路以DSP、FPGA作为核心处理模块，实时处理指令、通信和产生电机控制信号。如图4所示，DSP主要实现永磁同步电机的电流环、速度环和位置环的控制回路以及算法、对外通信等功能，DSP配置看门狗电路，可提供200ms上电复位和1.6s咬狗复位功能；FPGA主要实现电机驱动的SVPWM算法、模拟量采集、底层通信协议实现和生成系统时间基准等功能；主控模块电路通过AD采集电路对永磁同步电机的相电流进行采集，并作为电流环控制输入参数；主控模块电路对外采用RS
‑
422通信，通信接口使用26F31和26F32作为差分信号转换电路；同时，主控模块需对外输出圈/帧同步信号，为差分形式，同样使用26F31进行电平转换。
[0032]驱动模块电路包括励磁电路、旋变调理电路、解算电路与驱动电路。如图5所示，励磁电路为旋转变压器提供正弦信号源作为旋转变压器一次侧信号输入，并通过高性能视频运算放大器对励磁信号进行驱动。旋变调理电路用于调整旋变感应信号相位，使Sin和Cos信号、粗机与精机信号同步，减少测量误差。旋转变压器由粗机和精机双通道组成，极对数为1∶32，旋变粗、精机分别使用相同的解算电路同步进行解算。永磁同步电机驱动选用专用集成驱动模块，集成驱动模块在系统集成性、电磁兼容性、热设计、电路复杂度等方面均有明显优势，并支持直流驱动，在控制系统中对提升系统带宽具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载扫描反射镜驱动组件寿命试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：驱动组件放置到干净的真空罐中，并通过法兰盘与外界的驱动控制电路连接；步骤2：驱动控制电路与上位机通讯连接，上位机对驱动组件的运行参数进行设定；步骤3：在驱动组件静态情况下，对驱动组件进行测试获得其机械性能参数；步骤4；对真空罐抽真空度直至达到设定条件，上位机设置测试时间与测试周期，进行等效时间测试；步骤5：上位机采集获取驱动组件测试时的各项遥测参数，遥测数据经定期处理后与技术指标对比，判断是否存在超出技术指标的异常数据，若存在，则中断试验并排查异常原因，异常原因排查出之后接续试验时间，继续进行试验；步骤6：试验完成后，再次测试驱动组件的机械性能参数，并与技术指标及驱动组件等效时间测试前的机械性能参数数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李从飞，宋茂新，楚宇恒，凌明椿，孙真，邹鹏，胡睿，刘振海，晏磊，葛雯，洪津，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：