李 浩 黄潇嵘 孙海林 周 浩 王 涛 郑 悦

（上海宇航系统工程研究所，上海201109）

随着我国载人航天的不断进步，用于满足不同功能需求的空间机构也获得了巨大的发展，各种不同类型的电机被众多空间执行机构选为驱动源。对于太阳电池阵驱动机构，由于速度范围窄、定位角度精确、保持力矩高等要求，通常采用步进电动机作为驱动源。

混合式步进电动机最初是作为一种低速驱动用的同步电动机设计的，其设计思想是追求高精度的位置控制，速度控制和调速性能放在次要的位置上。其优势在于开环运行时能够根据控制脉冲进行定位，相对于伺服电动机减少了因位置闭环带来的系统复杂度，具有很高的可靠性，因此步进电动机在航天器的运动控制系统中的应用占有很高的比重[1,2]。

混合式步进电动机不能直接接到交直流电源上，而必须使用步进电动机驱动器，步进电动机工作性能的优劣，不仅取决于步进电动机本体的设计，同时也取决于驱动器性能。步进电动机本体和驱动器统称为步进电动机单元，其运行性能是电机和电路两部分配合反映出来的结果。对于混合式步进电动机的驱动方式，目前主要应用分为两类：一类为解决低频性能由单电压驱动、双电压驱动发展而成的恒流斩波驱动技术；另一类为将PWM 脉宽调制方法引入到对步进电动机电流的控制中，形成的正弦细分控制[3]。

本文在混合式步进电动机的本体结构基础上建立了基于磁网络的数学模型，并将永磁同步电动机的自同步控制方法引入到步进电动机的控制中，建立了转速闭环的二相混合式步进电动机控制系统，并在此基础上对位置控制和电流闭环做了进一步展望。……