[发明专利]一种感应式反作用动量球系统

摘要

一种感应式反作用动量球系统，包括反作用动量球模块、位移检测与驱动电路、转速检测模块以及控制系统。反作用动量球模块由球形转子(1)以及布置在球形转子(1)周围的线圈电极笼(2)组成。球形转子(1)由线圈电极笼(2)产生的交变磁场进行悬浮与旋转驱动。转速检测模块包括转速检测探头(3)和转速检测电路，转速检测模块测得球形转子(1)的转速。位移检测与驱动电路中的位移检测部分测得球形转子(1)的相对位移。控制系统根据采集到的球形转子(1)的转速和位移信息产生控制信号，经位移检测与驱动电路中的驱动部分对线圈电极笼(2)的电流进行控制，通过改变交变磁场来实现对球形转子(1)的反馈控制。

主权项

一种感应式反作用动量球系统，其特征在于：包括反作用动量球模块、位移检测与驱动电路、转速检测模块以及控制系统，其中：反作用动量球模块：包括球形转子(1)以及布置在球形转子(1)周围的线圈电极笼(2)；所述的线圈电极笼(2)由12个圆柱形的线圈构成，12个线圈均匀分布于球形转子(1)的周围，12个线圈每四个一组构成相互正交的三组；转速检测模块：用于对球形转子(1)的转速进行检测，得到用于表征球形转子(1)的全角速度的电压信号；位移检测与驱动电路：将控制系统输出的正弦控制信号进行放大后作为球形转子(1)的驱动电压送至各线圈；利用所述的驱动电压作为位移检测的激励电压，采用电涡流传感器原理检测获取球形转子(1)的球心偏离线圈电极笼(2)中心的位移；控制系统：从转速检测模块获取用于表征球形转子(1)的全角速度的电压信号，从位移检测与驱动电路获取球形转子(1)的球心偏离线圈电极笼(2)中心的位移信号，根据控制目标形成正弦控制信号并对正弦控制信号的频率、幅值和相位进行调整，从而对球形转子(1)的转速和位移形成反馈控制。