基于虚拟仪器的太阳模拟器位置控制系统研究

论文摘要

太阳模拟器是太阳敏感器地面模拟试验、性能测试与标定的重要设备,其作用是在地面上模拟太阳光辐照特性,用来模拟空间环境,主要用于航天器(飞行器)空间环境模拟试验。移动式太阳模拟器主要由太阳模拟器本体、运动机构、太阳灯控制柜和运动机构计算机控制系统四部分组成。太阳模拟器本体安装在运动机构上,并输出平行光,运动机构有两个转动自由度(俯仰和方位)和两个平动自由度(水平方向X和Y);转动机构用于调节太阳光线照射方向,而平动机构运动时,光线只平移,方向不变,目的是扩大太阳光的照射范围。一般情况下太阳模拟器安装在高精度三轴转台的上方,工作时太阳光线向下照射。本文详细介绍了太阳模拟器控制系统的组成和工作原理,平移运动机构的总体布局和设计方法,计算机控制硬件系统的设计,虚拟仪器对伺服电机的控制原理,实现了对移动式太阳模拟器的水平方向X和Y轴的位置及速度的精确控制,有效解决了移动式太阳模拟器的控制问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及研究目的意义
• 1.2 太阳模拟器研究发展现状
• 1.3 本文研究的主要内容及技术指标
• 1.3.1 本文主要研究内容
• 1.3.2 移动式太阳模拟器的主要技术指标
• 第二章 移动式太阳模拟器的方案
• 2.1 移动式太阳模拟器的组成
• 2.2 移动式太阳模拟器的总体方案
• 第三章 移动式太阳模拟器位置控制系统机械部分设计
• 3.1 平移运动机构
• 第四章 太阳模拟器运动机构控制系统设计
• 4.1 计算机控制硬件系统
• 4.1.1 硬件组成及原理
• 4.1.2 电控机柜
• 4.1.3 控制板卡
• 4.2 运动机构计算机控制软件系统
• 4.2.1 虚拟仪器软件简介
• 4.2.2 LabVIEW对位置控制系统实现
• 第五章 控制结果误差分析
• 5.1 控制结果
• 5.2 齿轮偏差
• 5.2.1 齿轮传动的使用要求
• 5.2.2 齿轮及其传动的误差来源
• 5.3 误差的估算
• 结论
• 致谢
• 参考文献