[发明专利]面阵摆扫成像的控制系统

说明书

面阵摆扫成像的控制系统，涉及一种面阵摆扫成像的控制系统，解决现有力矩电机的应用中，可能存在继电器控制失败以及伺服电机干扰其它器件正常工作等问题，采用多组DCDC电源模块来产生相关的供电电源，并采用组合的EMI滤波器来滤除开关电源和力矩电机的开关脉冲干扰；针对各部分的特点，采取了不同的接地方式；根据控制过程中所需要的带宽，对压电陶瓷驱动的拓扑结构和应变片的采样电路增益进行了限定。对于信号互联的底台背板，对进行了分区独立走线避免干扰，包含一次电源区、伺服功率区、快反功率区、数字信号区、模拟小信号区、继电器控制区。本发明通过多级放大来降低单级放大倍数，从而获得更宽的控制带宽。

技术领域

本发明涉及一种面阵摆扫成像的控制系统，具体涉及一种使用大功率力矩电机及压电陶瓷进行像移补偿的控制系统。

背景技术

在无力矩电机的应用环境中，通常将卫星提供的一次电源作为继电器线圈的供电电源。而在大功率力矩电机的应用环境下，伺服电机容易对与之相连接的部分如控制器造成较大的干扰。

如图1所示，当三极管KG25A的发射级管脚接一次地时，控制信号的电流必须经三极管KG25A的发射级再经一次电源回线(一次地)才能返回二次地；由于伺服电机DCDC部分的强干扰，可能会在三极管KG25A和二次地之间形成幅度较高的干扰，导致三极管KG25A无法正常进行开关操作。

如图2所示，当三极管KG25A的地管脚接二次地时，和图1的方式比会有改进，给继电器线圈供电的一次电源电流必须要经过三极管KG25A的集射级然而经二次地后返回到一次电源回线(一次地)。但由于伺服电机DCDC部分的强干扰，一次电源上还是会有较大的干扰，可能导致继电器线圈两端加的电压幅度变化过大，有继电器线圈电压不足而不动作的风险；另外的一个问题就是一次电源通过继电器的线圈被送到了主控板上，若处理不慎也会对主控部分形成耦合干扰。

上述的两种方式下，都存在一次地和二次地电流交叠部分，在公共电阻部分形成噪声电压；一次电源和控制信号间还存在微弱的通路；而且上述是在理想单点接地方式下分析的，实际应用中由于存在多个负载，很难实现理论上的单点接地，无意中容易形成地环或额外形成公共电阻，引入更大的干扰。

发明内容

本发明为解决现有力矩电机的应用中，可能存在继电器控制失败以及伺服电机干扰其它器件正常工作等问题，提供一种面阵摆扫成像的控制系统。

面阵摆扫成像的控制系统，包括主控单元、编码器单元、伺服单元、快反单元、成像单元、供配电单元和底台背板；主控单元通过422通信总线A以菊花链的方式连接编码器单元、伺服单元和快反单元；主控单元通过422通信B以点对点的方式连接成像单元；

所述快反单元包含快反控制器和快反驱动器；

编码器单元通过MCBSP总线与伺服单元连接，所述伺服单元向编码器单元发出控制信号，编码器单元向伺服单元发出应答信号；主控单元和伺服单元通过SPI总线通信，所述主控单元发出的摆扫开始和摆扫结束信号，伺服单元发出的摆扫匀速的信号；快反控制器通过MCBSP总线与主控单元连接，快反控制器通过SPI控制信号控制快反驱动器，主控单元通过控制信号对成像单元进行控制；

陀螺单元通过两组独立的422通信总线分别连接伺服单元和快反单元。

所述供配电单元为主控单元供电；所述供配电单元由三组一次电源及电源回线组成，所述三组一次电源及电源回线分别用于产生伺服驱动电源，压电陶瓷驱动电源以及小功率的数字、模拟和继电器电源，单独采用小功率DCDC模块产生继电器线圈的供电电源；所述伺服驱动电源，采用两组EMI滤波器进行组合滤波；

对所述底台背板进行分区独立走线，包括一次电源区、伺服功率区、快反功率区、数字信号区、模拟小信号区以及继电器控制区，各个区在物理空间上独立；