恣轨控

大家把公式复制到md查看器里看吧

电机学涉及公式

ps:教材参考机械工业出版社第六版(刘新正译)
pps: 使用IS单位制、不使用高斯单位制
ppps:大家自行根据上下文判断符号含义
pppps:比如磁动势ℱ这里简写为F

  1. 磁通$φ=F/R$
  2. 磁通密度$B=φ/A = μ*H$
  3. 磁场强度H
  4. 磁动势$F=Ni = HL$
  5. 磁阻$R-L/(μ*A)$
  6. 磁导$P=1/R$
  7. 磁链$λ=N*μ$
  8. 电感$L=λ/i = N*N/R$
  9. 真空磁导率$μ_0 = 1.2566370621210^{-6}N/A^2$

磁力矩相关计算

根据洛伦兹力公式,单位导线上受力$F=I×B$则$M=rF=rI×B$
磁力矩系数$B’=AIN$

因此、设计时尽量增大:$N,l,μ
c,A,B’$,减小$L,P$
其中A为截面积,l为线圈长度,$μ_c$为铁芯的相对磁导率,N为线圈匝数

线圈1:
内径10mm,外径30mm,长度70mm
电压1V,使用0.2mm漆包线,48.296Ω,154.433mH,10nF,功率20.7mW
磁芯使用18CrMnTi低剩磁,$B_{max}$=862.5mT/1294.115
驱动消偏置速度5ms(200Hz)//6.15cm,20.5cm
$B’=16.286Am^2$
线圈质量400g

线圈2:
内径40mm,外径50mm,长度30mm
电压1V,使用0.2mm漆包线,23.032Ω,76.188mH,10nF,功率43.42mW
无磁芯$B_{max}$=1.705mT
驱动消偏置速度5ms(200Hz)
$B’=0.08424Am^2$
线圈质量190.409g

驱动设计

传递函数:

\frac{I}{U}=\frac{1}{(1+rCs)(Ls+R)+r}

驱动波形:暂略
TPS62A01QDRLRQ1:

  1. 车规1A降压

DRV8210PDSGR:全桥驱动

  1. pwm控制
  2. 独立驱动供电0~11V
  3. 控制供电1.65~5.5V
  4. 导通电阻1.05,最大电流1.75A
  5. 自动、手动休眠

传感器

LSM6DSVETR:六轴imu

  1. 0.0028deg/s漂移量(意法最好的imu)
  2. 低功耗

ps.2026年2月,NXP的mems技术转移到ST

LIS3MDLTR:三轴磁力计(ST)

  1. ±4gauss量程
  2. 1.46LSB/mgauss
  3. RMS
  4. 最大磁通密度100mT▲

TMAG5170A1QDGKR:三轴磁力计(Ti)

  1. ±25mT(250gauss)
  2. 7.65LSB/mgauss
  3. RMS
  4. 最大磁通密度inf
  5. 左手系▲

DRV5055A4QLPG:线性霍尔

  1. ±169mT
  2. 1.25mV/gauss
  3. 模拟输出
  4. 磁力矩器标定用??

目前设计

  1. 使用九轴imu跟踪姿态
  2. 使用四象限pin作为太阳敏感器进行姿态标定
  3. 使用3向磁力矩器进行姿态控制
  4. 通过分解旋转避免磁力矩器死区
  5. 星上存储星历和地磁数据、姿态规划
  6. 尽量只使用xy方向的磁力矩器进行姿态控制,可以提高效率

目前问题

  1. ST的磁力计有最大磁通量限制、测试时小心损坏(见手册P8表7)
    解决方法:安装时注意安全距离,使用Ti的磁力计(精度低)

其他

.uF = 1000nF
R = 48.267Ω
r = 200mΩ
L = 154.433mH
C = 10nF
ω = sqrt((R + r)/(rCL))
ζ = (R/L + 1/(rC))/(2ω)
t = 4/((ζ - sqrt(ζ^2 - 1))ω)|ms
‘———-
c = 299792458m/s
k_B = 1.380649
10^-23J/K
h = 6.62607015
10^-34J/Hz
B(λ; T) = 2
hc^2/λ^5/(exp(hc/(λk_BT)) - 1)
B(1570nm; 255K)|W/m^3
$Plot{B(x; 255K) & B(x; 290K) @ x = 4μm : 16μm}
‘———-
https://www.nsmc.org.cn/nsmc/cn/instrument/AGRI.html

激光陀螺:

  1. ASE掺铒光源
  2. 铌酸锂y波导
  3. 对绕保偏光纤环
  4. 耦合器