[发明专利]一种驱动反射镜的控制系统

摘要

本发明是一种驱动反射镜的控制系统，包括反射镜、四个音圈电机、两个电流传感器、AD采集板、数字控制器、两个多电平功率放大器、四个位置传感器；空间结构上四个音圈电机按“十”字型排列于反射镜的背面，第一音圈电机与第二音圈电机反向串联，第三音圈电机与第四音圈电机反向串联，每轴的两个电机均按推挽方式工作。每轴的两个音圈电机通过同一个电流传感器反馈电枢电流信号形成电流闭环；电流闭环控制算法和位置闭环控制算法均由数字控制器实现；由多电平功率放大器生成多电平脉宽调制信号。本发明具有控制精度高、输出功率大、损耗低、谐波小的优点。

主权项

一种驱动反射镜的控制系统，其特征在于；包括第一音圈电机、第二音圈电机、第三音圈电机、第四音圈电机、反射镜、数字控制器、AD采集板、X轴多电平功率放大器、Y轴多电平功率放大器、X轴电流传感器、Y轴电流传感器、X轴第一位置传感器、X轴第二位置传感器、Y轴第一位置传感器、Y轴第二位置传感器、反射镜基座；其中：AD采集板的输入端分别与X轴电流传感器、Y轴电流传感器、X轴第一位置传感器、X轴第二位置传感器、Y轴第一位置传感器和Y轴第二位置传感器的输出端连接，用于采集电流信号和位置信号的模拟量，并将模拟量转换成电流信号数字量和位置信号的数字量；数字控制器的输入端与AD采集板连接，接收X轴期望信号、Y轴期望信号、电流信号数字量和位置信号的数字量，并生成所述位置传感器的位置闭环控制算法和所述电流传感器的电流闭环控制算法；数字控制器的输出为电压信号；X轴多电平功率放大器的输入端、Y轴多电平功率放大器的输入端分别与数字控制器的输出端连接，分别接收并对数字控制器的输出端的电压信号进行功率放大，生成并输出多电平的脉宽调制电压信号；第一音圈电机和第二音圈电机与反射镜连接并排列在反射镜的X轴线上，第一音圈电机的负端与第二音圈电机的负端连接，第一音圈电机的正端、第二音圈电机的正端分别与X轴多电平功率放大器的正、负输出端连接，接收多电平的脉宽调制电压信号并控制第一音圈电机和第二音圈电机的输出力矩驱动反射镜在X轴线上偏转；第三音圈电机和第四音圈电机与反射镜连接并排列在反射镜的Y轴线上；第三音圈电机的负端与第四音圈电机的负端连接，第三音圈电机的正端和第四音圈电机的正端分别与Y轴多电平功率放大器的正、负输出端连接，接收多电平的脉宽调制信号并驱动反射镜在Y轴线上偏转；第一音圈电机、第二音圈电机、第三音圈电机、第四音圈电机的定子固定在反射镜基座上，第一音圈电机、第二音圈电机、第三音圈电机、第四音圈电机的动子固定在反射镜的背面；在X轴电流传感器中置有X轴多电平功率放大器的负输出端线，用于测量并输出流过第一音圈电机和第二音圈电机的电流信号模拟量大小；在Y轴电流传感器中置有Y轴多电平功率放大器的正输出端线，用于测量并输出流过第三音圈电机和第四音圈电机的电流信号模拟量大小；X轴第一位置传感器、X轴第二位置传感器、Y轴第一位置传感器和Y轴第二位置传感器安装于反射镜基座上，X轴第一位置传感器和X轴第二位置传感器位于反射镜的X轴线上，对称安装于反射镜的中心O点的两侧，用于测量反射镜沿X轴线的偏转角度；Y轴第一位置传感器和Y轴第二位置传感器位于反射镜的Y轴线上，对称安装于反射镜的中心O点的两侧，用于测量反射镜沿Y轴线的偏转角度。