介绍了采用步进电动机、谐波减速器和绝对式编码器构成的扫描镜驱动机构进行成像光谱仪运动补偿的方案.说明了选用五相混合式步进电动机的合理性,研究了五相混合式步进电动机在该应用中的特殊要求,驱动技术和控制实现方法.首先,指出了扫描镜和相应驱动方案对步进电动机的特殊要求.接着,针对扫描镜低速运动补偿和高速运行回归初始位置两种工况,提出了一种基于隔相五边形绕组联结方式的新型驱动方法,即调频调压结合恒频变脉宽调制(PWM)的方法,重点分析了该驱动方式对扫描机构运行性能的影响.最后,利用相关测试设备和相应方法对扫描镜的运行精度进行了实验测量.结果表明:扫描镜在以0.1～0.5(°)/s低速进行匀速运行和跟踪给定运动补偿曲线运行两种情况下,角速度的均方根误差均＜5.5%,基本满足一般成像光谱仪对扫描机构的工程应用要求.
空间扫描驱动机构 成像光谱仪 运动补偿 五相混合式步进电动机