SADE单板及中断方法、太阳帆板驱动线路、装置及系统制造方法及图纸

本申请提供一种SADE单板及中断方法，单板包括：MCU模块，其通讯接口通过RS422接口电路连接星务计算机；PWM发生模块，与MCU模块连接，并连接SAMA中的两相步进电机绕组，用于根据MCU模块生成的两路相互垂直的正弦信号SIN和余弦信号COS，生成两路实时调制的互补PWM信号以驱动两相步进电机的A相绕组和B相绕组。方法包括：SADE进入中断工作模式，包括通讯中断、AD中断、捕获中断、PWM中断和缺省模式。同时提供一种包括两个SADE单板的太阳帆板驱动线路，包括SADE和SADM的驱动装置SADA，以及包括SADA及单轴太阳帆板的系统。实现对单轴SADA两相步进电机实时调制驱动，具有主备切换功能，实现速度跟踪、快速捕获指定位置、复位到达零位位置等控制模式。等控制模式。等控制模式。

【技术实现步骤摘要】
SADE单板及中断方法、太阳帆板驱动线路、装置及系统


[0001]本申请属于航天技术，涉及太阳帆板驱动装置，尤其涉及一种SADE单板及中断方法、太阳帆板驱动线路、装置及系统。

技术介绍

[0002]太阳帆板驱动装置（Solar Array Drive Assembly，SADA）是航天器电源系统的重要组成部分，负责太阳帆板对日定向和能源传输。SADA包括太阳帆板驱动机构（Solar Array Drive Machinery，SADM）和太阳帆板驱动线路（Solar Array DriveElectro
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circuit，SADE）两个功能部分。
[0003]SADA可采用步进电机作为驱动源，通常有四相步进电机和两相步进电机两种。步进电机作为SADE被控对象，具有定位精度高、无累积误差、易于开环控制、具有低成本优势等优点。步进电机为真空双绕组低速力矩电机，最高工作转速16.7转/分钟，最低工作转速0.167转/分钟，工作电流160mA，牵入力矩115mNm，牵出力矩115mNm。常用真空步进电机单位及型号有英国AML系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SADE单板，其特征在于，包括：MCU模块，其通讯接口通过RS422接口电路连接星务计算机；PWM发生模块，与MCU模块连接，并连接SAMA中的两相步进电机绕组，用于根据MCU模块生成的两路相互垂直的正弦信号SIN和余弦信号COS，生成两路实时调制的互补PWM信号以驱动两相步进电机的A相绕组和B相绕组。2.根据权利要求1所述的SADE单板，其特征在于，MCU模块的捕获接口通过霍尔信号调理电路连接到SADM中的开关霍尔传感器，其中，开关霍尔传感器用于作为两相步进电机经减速器后旋转角位置的测量元器件，在检测到减速器旋转一周后输出一个脉冲信号，霍尔信号调理电路用于对所述脉冲信号进行处理后输出角位置脉冲信号，MCU模块用于通过捕获接口采集角位置脉冲信号的边沿，以计算SADA的零位信息。3.根据权利要求2所述的SADE单板，其特征在于，MCU模块的SPI接口通过扩展ADC连接位于太阳帆板的太阳帆板温度传感器、位于SADM中的SADM轴温传感器、SADM壳温传感器、电机温度传感器，用于接收各传感器采集的模拟量，解算出太阳帆板温度T
solar
、SADM轴温T
SADM2
、SADM壳温T
SADM1
、电机温度T
motor
，并通过通讯接口和RS422接口电路传输温度信息至星务计算机。4.根据权利要求3所述的SADE单板，其特征在于，PWM发生模块包括三角波发生器和两路PWM信号生成单元，PWM信号生成单元包括PI控制器、AD电路及接口、减法器、比较输出模块；三角波发生器输出端连接两路PWM信号生成单元的比较输出模块的一个输入端；在一路PWM信号生成单元中，减法器输入端分别连接MCU模块的正弦信号SIN输出口和AD电路及接口，输出端连接PI控制器输入端，PI控制器输出端连接比较输出模块的另一个输入端，比较输出模块的输出端连接A相门极驱动与桥式功率放大电路，AD电路及接口连接A相绕组电流采样电路，A相门极驱动与桥式功率放大电路连接两相步进电机的A+和A
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绕组两端，并通过电流电阻R1接地，A相绕组电流采样电路的采集端并联连接在电流电阻R1两端，用于采集A相绕组电流，AD电路及接口用于获取A相绕组电流采样电路采集的A相绕组电流，作为A相电流反馈信号Cureent_A输出给减法器，减法器用于将正弦信号SIN和Cureent_A的差值作为比例积分PI输出给PI控制器，PI控制器进行PI调节后，比较输出模块将PI控制器输出值与三角波发生器的输出信号比较，生成并输出PWM信号1，A相门极驱动与桥式功率放大电路对PMW信号1进行放大后驱动A相绕组；在另一路PWM信号生成单元中，减法器输入端分别连接MCU模块的余弦信号输出口和AD电路及接口，输出端连接PI控制器输入端，PI控制器输出端连接比较输出模块的另一个输入端，比较输出模块的输出端连接B相门极驱动与桥式功率放大电路，其AD电路及接口连接B相绕组电流采样电路，B相门极驱动与桥式功率放大电路连接两相步进电机的B+和B
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绕组两端，并通过电流电阻R2接地，B相绕组电流采样电路的采集端并联连接在电流电阻R2两端，用于采集B相绕组电流，AD电路及接口用于获取B相绕组电流采样电路采集的B相绕组电流，作为B相电流反馈信号Cureent_B输出给减法器，减法器用于将正弦信号COS和Cureent_B的差值作为比例积分PI输出给PI控制器，PI控制器进行PI调节后，比较输出模块将PI控制器输出值与三角波发生器的输出信号比较，生成并输出PWM信号2，B相门极驱动与桥式功率放大电路对PMW信号2进行放大后驱动B相绕组。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的SADE单板，其特征在于，还包括二次电源模块，连接到外部一次电源，用于将外部一次电源输入的电源转换输出后为SADE单板供电。6.一种如权利要求4所述的SADE单板的中断方法，其特征在于，包括步骤：SADE单板上电后，SADE进行初始化，然后进入中断工作模式，包括通讯中断、AD中断、捕获中断、PWM中断和缺省模式；当SADE单板响应通讯中断请求时，SADE单板接收星务计算机指令后跳出通讯中断程序，并更新通讯中断寄存器；当SADE单板响应AD中断请求时，SADE单板获取步进电机电流信息，包括A相电流反馈信号Current_A、B相电流反馈信号Current_B和限流设定，然后跳出AD中断程序并更新AD中断寄存器；当SADE单板响应捕获中断请求时，SADE单板获取步进电机零位信息后跳出捕获中断程序，并更新捕获中断寄存器；当SADE单板响应PWM中断请求时，SADE单板读取通讯/AD/捕获中断寄存器，更新控制变量控制步进电机运动，然后跳出PWM中断，最后结束当前周期控制，继续响应下次PWM中断请求；当SADE单板处于缺省模式时，SADE单板向星务计算机发送温度信息，然后结束当前周期工作。7.根据权利要求6所述的中断方法，其特征在于，当SADE单板响应PWM中断请求时，程序进入PWM中断入口：首先，MCU模块清除捕获中断标志位，用于发生下次PW...

【专利技术属性】
技术研发人员：何延昭，李德全，刘继原，王斌，吴凤柱，张国兵，钟秀峰，戴居峰，
申请(专利权)人：北京轩宇空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：