微小卫星公用平台低成本电源系统技术方案

针对使用SAR载荷的300 kg量级小卫星公用平台任务特点,提出一种基于最大功率点追踪(MPPT)技术的多母线电源系统供电方案.该方案通过为SAR载荷提供一条不调节母线,为卫星平台设备提供5、±12、30.5 V多条不同电压全调节母线,确保电源系统设计的比功率最优,并保证为整星可靠供电.将其推广应用到大功率脉冲载荷小卫...     

基于DVD光学读取头的悬臂式低频加速度计

低频振动对高精度加工和测量都有严重不利影响,被动隔振方法无法有效减小低频振动,精确测量低频振动是主动隔振的前提。研制了一种基于DVD光学读取头的悬臂式低频加速度计。介绍了低频加速度计的检测原理和结构;将市售DVD光学读数头改装成了高精度位移传感器;在分析和反复优化的基础上确定了悬臂梁式弹簧片合适的材料和结构参数。以自制振动台为振源,高精度低漂移的电涡流传感器(分辨率0.07nm)作为基准,对所研制的加速度计进行了标定,结果为灵敏度9.26 V/g,频率响应范围3～10 Hz,加速度测量范围0.4～32.8 mg,10次测量标准差优于0.01 mg,共振频率44 Hz。可以用于低频微小振动的检测。     

基于时域反射的特性阻抗测量

本文在介绍了传输线理论的基础上,对基于时域反射（TDR）的特性阻抗测量仪的原理进行了简要的介绍,重点介绍了测量中涉及到的信号处理算法,通过CCS开发平台,编程实现了该方法,并借助于特性阻抗测量仪实际测量所得的数据,分别在CCS和MATLAB中对该算法进行了仿真和验证,通过对比CCS和MATLAB中的仿真结果,证明了该处理方法是合理有效的。     

高灵敏度低频光学加速度计的设计

在结构健康监测、地震监测和航空航天等领域,需要准确测量频率低于10 Hz和振幅小于1 mm的低频微振动,对应的加速度在mg ~ μg量级。现有商用加速度计的灵敏度多低于0.5 V/g,无法满足要求,故开展了高灵敏度低频光学加速度计的研究。基于加速度计的测量原理,通过理论建模确定了低频加速度计设计相关的技术要求,采用簧片和柔性铰链作为弹性元件,搭配使用单质量块和多质量块,构建了一维、二维和三维弹性机构;基于像散、激光三角法和激光自准直等高精度光学传感原理,设计了高灵敏度的光学传感系统;最终完成了一维、二维和三维低频光学加速度计的设计,并通过实验验证了所设计加速度计的性能,其灵敏度均优于9 V/g,分辨力均优于1 mg,可以用于低频微振动的测量。     

三维等灵敏度低耦合弹性机构的设计和优化

振动对仪器和机床的精度都有较大影响,对其进行准确检测和分析,是实现振动有效控制的前提。 本研究提出了一种 高灵敏度和低耦合三维弹性机构及其参数优化方法。 介绍了三维弹性机构的构型,并通过理论建模、参数优化和仿真分析完成 了三维弹性机构的设计和优化,最后将该弹性机构与高灵敏度、低耦合传感系统相结合,研制了高性能三维低频加速度计系统, 并实测了加速度计系统的性能参数。 根据实验结果,使用该弹性机构的三维加速度计的灵敏度优于 2. 0 V/ (m·s -2 ),耦合误差 低于 1. 5% ,以及频率响应范围为 1~ 13 Hz,符合设计要求。 因此,本研究所提出的三维弹性机构具有三维等灵敏度和低耦合的 特点,可以广泛应用于各种三维加速度计。     

收发分体式四自由度激光测量系统耦合误差建模与补偿

线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角的收发分体式四自由度激光测量系统,其直线度与角度测量结果间存在的耦合干扰问题,提出了一种误差建模与补偿方法。根据激光测量系统的原理和结构,分析并确定了耦合误差的主要来源,利用矩阵光学及齐次坐标变换的方法建立了耦合误差的补偿模型。以雷尼绍XL-80型激光干涉仪为基准,对所建立的误差补偿模型进行了实验验证,结果表明:利用所建模型补偿后的直线度和角度测量误差均降低了75%以上。所提出的误差建模与补偿方法不但有助于提高四自由度激光测量系统的精度,同时也有助于降低其成本。