[发明专利]一种双轴太阳电池阵驱动装置及其运动规划方法

权利要求书

1.一种用于卫星星体的双轴太阳电池阵驱动装置，其特征在于：包括两套结构完全相同的+Y驱动装置、-Y驱动装置，所述+Y驱动装置安装在卫星星体的+Y面，所述-Y驱动装置安装在卫星星体的-Y面，所述+Y驱动装置和所述-Y驱动装置分别包括A轴和B轴，双轴太阳阵驱动装置的A轴与卫星星体安装固连，并与卫星星体坐标系的Z轴平行，所述A轴和所述B轴垂直，所述B轴与卫星星体坐标系的XOY面平行，所述+Y驱动装置和所述-Y驱动装置分别驱动太阳电池阵绕各自的所述A轴摆动，所述+Y驱动装置和所述-Y驱动装置分别驱动太阳电池阵绕各自的所述B轴转动，所述A轴处于零位时，所述B轴指向与XOZ面垂直，与所述Y轴平行，所述B轴处于零位时，太阳电池阵法线与卫星本体坐标系Z轴平行，A轴期望转角记为B轴期望转角记为θ，采用分段限速规划方法计算获取A轴期望转角和B轴期望转角θ，根据A轴期望转角和B轴期望转角θ驱动其运动。

2.根据权利要求1所述的双轴太阳电池阵驱动装置，其特征在于：计算A轴本周期转角增量时，则向A轴机构正方向输出n个脉冲信号，时，则向A轴机构负方向输出n个脉冲星信号；计算B轴本周期转角增量Δθ，Δθ≥0时，则向B轴机构正方向输出m个脉冲信号，Δθ＜0时，则向B轴机构负方向输出m个脉冲星信号。

3.根据权利要求2所述的双轴太阳电池阵驱动装置，其特征在于：

Δθ＝θ-θ_s

m＝[|Δθ|/η]

其中，||表示取绝对值，[]表示取整数，这里η＝0.0028°。如果n大于A轴机构每秒能够执行的最大脉冲信号数N，则取n＝N。如果m大于B轴机构每秒能够执行的最大脉冲信号数M，则取m＝M。

4.根据权利要求1所述的双轴太阳电池阵驱动装置，其特征在于：A轴转动角度范围为±90°。

5.根据权利要求1所述的双轴太阳电池阵驱动装置，其特征在于：B轴转动角度范围为±180°。

6.根据权利要求1所述的双轴太阳电池阵驱动装置，其特征在于：所述A轴为摆动轴，太阳电池阵绕A轴摆动。

7.根据权利要求1所述的双轴太阳电池阵驱动装置，其特征在于：所述B轴为转动轴，太阳电池阵绕所述B轴转动。

8.根据权利要求1所述的双轴太阳电池阵驱动装置，其特征在于：所述A轴和所述B轴采用步进电机通过脉冲信号驱动。

9.根据权利要求1所述的双轴太阳电池阵驱动装置，其特征在于：

采用分段限速规划方法计算获取A轴期望转角和B轴期望转角θ。期望转角计算以太阳矢量方向角为输入参数，分为匀速过渡段和对日跟踪段。匀速过渡段用于太阳阵对日状态切换过渡，以驱动装置允许的最大转速为约束，即规划计算获得的期望转角变化率不大于驱动装置允许的最大转速。对日跟踪段用于太阳阵跟踪太阳，即规划计算获得的A轴、B轴转角满足太阳阵法线指向太阳。