中国空间科学技术

中国空间科学技术 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (6): 74-80.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2013.06.010

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基于锁相环的摆动扫描控制系统模型分析

 汤恩生1, 原劲鹏2   

  1. (1西北工业大学，西安710072) (2中国空间技术研究院总体部，北京100094)
  • 收稿日期:2012-10-15 修回日期:2013-07-15 出版日期:2013-12-25 发布日期:2013-12-25
  • 作者简介:汤恩生 1966年生，1991年获中国空间技术研究院飞行器设计专业硕士学位,研究员、型号副总师。研究方向为卫星总体设计。

ModelAnalysisofPLLSwingScanningControlSystem

 TANG  En-Sheng1, YUAN  Jin-Peng2   

  1. (1NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi′an710072)
    (2InstituteofSpacecraftSystemEngineering,ChinaAcademyofSpaceTechnology,Beijing100094)
  • Received:2012-10-15 Revised:2013-07-15 Published:2013-12-25 Online:2013-12-25

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摘要： 基于PLL的往复摆动控制方法具有实现电路简单、可靠性高等优点，广泛应用于星载光机扫描型遥感器系统中。然而由于PLL鉴相单元和附加片簧的作用使扫描控制系统呈现复杂的非线性切换特性，难于进行控制回路的分析与设计。文章针对某星载光学遥感器PLL摆动扫描控制系统，详细分析了系统中存在的各种非线性特性，并应用小偏差线性化方法，建立了可供分析与设计的线性化模型，简化了扫描锁相回路设计的难度，在此基础上给出了锁相回路增益的设计准则，并通过仿真验证了模型分析结果的有效性，从而为此类基于PLL的摆动扫描控制系统奠定了理论分析基础和控制器设计依据。

关键词: 摆动扫描, 控制系统, 非线性系统, 锁相环, 航天光学遥感

Abstract: Thephaselockedloop(PLL)swingscanningcontrolmethodisextensivelyappliedforaerospaceopticsscanningremotesensor,whichcanberealizedwithsimpleandreliablecontrolcircuit.However,thecontrolsystemmodeliscomplicatedforphasedetectornon-linearityandswitcheffectofspringslices,anditisdifficulttoanalysisanddesignforthiscontrolsystem.Thevariousnonlinearcharactersin PLL swingscanningcontrolsystemwereanalyzed,andalinearizedmodelwasobtainedbyapplyingsmall-signalanalyticmethod,whichwasconvenientforanalysisanddesign.Basedontheproposedmodel,thecontrollerdesignrulewasalsodiscussed，andanexperimentwascarriedouttoconfirmtheanalysisconclusion.

Key words: Swingscanning, Controlsystem, Nonlinearsystem, Phaselockedloop, Aerospaceopticsremotesensing