通用化多功能飞轮测试系统设计与实现*

doi:10.11985/2023.02.004

电气工程学报 ›› 2023, Vol. 18 ›› Issue (2): 26-33.doi: 10.11985/2023.02.004

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通用化多功能飞轮测试系统设计与实现^*

吴可¹(), 钟泽宇²(), 高雪松³(), 杨冬雷³(), 王洁³(), 孔晓红¹(), 迟晓妮⁴()

1.河南科技学院机电学院新乡 453000
2.杭州电子科技大学自动化学院杭州 310018
3.上海航天控制技术研究所惯导部上海 200000
4.杭州职业技术学院吉利汽车学院杭州 310018

收稿日期:2022-12-16 修回日期:2023-03-06 出版日期:2023-06-25 发布日期:2023-07-12
通讯作者: 吴可，男，1988年生，硕士研究生。主要研究方向为仪器仪表。E-mail：1045744161@qq.com
作者简介:钟泽宇，男，1997年生，硕士研究生。主要研究方向为飞轮储能。E-mail：1406905574@qq.com
高雪松，男，1990年生。主要研究方向为控制键执行机构驱动与电力电子技术。E-mail：cedar8090@163.com
杨冬雷，男，1992年生，硕士研究生。主要研究方向为卫星用执行机构设计。E-mail：717347530@qq.com
王洁，女，1995年生，硕士研究生。主要研究方向为卫星用执行机构结构设计和电机设计。E-mail：wangieiob hit@163.com
孔晓红，女，1972年，博士，教授。主要研究方向为智能控制、物联网等。E-mail：nancykong@hist.edu.cn
迟晓妮，女，1979年，硕士，副教授。主要研究方向为新能源储能。E-mail：chi_xiaoni@126.com
基金资助:
杭州市科技计划资助项目(20201203B138)

Design and Implementation of Universal Multifunctional Flywheel Test System

WU Ke¹(), ZHONG Zeyu²(), GAO Xuesong³(), YANG Donglei³(), WANG Jie³(), KONG Xiaohong¹(), CHI Xiaoni⁴()

1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453000
2. School of Automation, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018
3. Inertial Navigation Department, Shanghai Institute of Aerospace Control Technology, Shanghai 200000
4. Geely Automotive Academy, Hangzhou Vocational & Technical College, Hangzhou 310018

Received:2022-12-16 Revised:2023-03-06 Online:2023-06-25 Published:2023-07-12

摘要/Abstract

摘要：

飞轮是空间卫星的执行机构，性能好坏决定卫星能否正常运行。当前飞轮测试系统功能单一化，测试系统定期校准手工效率低。围绕实际需求研制一套多功能通用化自动测试平台。基于QT开发框架，开发了可以兼顾多型号和多协议的模块化软件的飞轮测试平台，可以完成6路飞轮控制板自定义的定时功能的串/并行测试，实现一键测试功能和定期自动校准功能。经过试验表明该测试系统解决了传统意义上的一台测试系统只能测试一台飞轮产品的问题，提高了测试效率。在实际的应用中，解决了计量标定人员在定期校准时手动校准的复杂操作问题，克服了易出错、准确性偏低等一系列问题。

关键词: 飞轮, 模块化, 自动测试, 串/并行测试, 自动校准

Abstract:

The flywheel is the actuator of a space satellite, and its performance determines whether the satellite can operate normally. The current flywheel test system has a single function, and the manual efficiency of regular calibration of the test system is low. Focusing on actual demand, a multi-functional generalized automatic test platform is developed. Based on QT, a flywheel test platform is developed, which can take into account multi-model and multi-protocol modular software, and can complete the series/parallel test of the self-defined timing function of the 6-way flywheel control board, and realize the one-click test and the regular automatic calibration function. After experimenting and practically results, the test system solves the problem that a test system can only test one flywheel product in the traditional sense, and improve the test efficiency. In practical applications, it solves the complex operation problem of manual calibration by metrological calibration personnel during regular calibration, and overcomes a series of problems that are prone to errors and low accuracy.

Key words: Flywheel, modularization, automatic test, string/parallel test, automatic calibration

中图分类号:

TM721

吴可, 钟泽宇, 高雪松, 杨冬雷, 王洁, 孔晓红, 迟晓妮. 通用化多功能飞轮测试系统设计与实现^*[J]. 电气工程学报, 2023, 18(2): 26-33.

WU Ke, ZHONG Zeyu, GAO Xuesong, YANG Donglei, WANG Jie, KONG Xiaohong, CHI Xiaoni. Design and Implementation of Universal Multifunctional Flywheel Test System[J]. Journal of Electrical Engineering, 2023, 18(2): 26-33.

图/表 8

图1

图2

图3

图4

图5

图6

表1

表2

参考文献 20

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名称	单板模式	整机模式	结果评定
性能通信兼容转接模块	一、二次电源测试	速度模式	满足
	驱动信号采集	力矩模式	满足
	转速转差采集	通信模式	满足
	模拟轴承温度		满足
	集成功率驱动		满足
	RS422/485		满足
	CAN		满足
	兼容多种接插件		满足

第X通道	1	2	3	4	5	6
校准时间/min	13	14	15	14	13	12
平均误差θ	3	4	3.5	3.6	4.1	4.4

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