本文關鍵詞：船載“動中通”伺服控制系統(tǒng)設計與開發(fā)

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【摘要】：本文以船載“動中通”伺服控制系統(tǒng)的研制為背景,詳細論述了伺服控制系統(tǒng)的軟硬件設計方案,對系統(tǒng)中的幾個關鍵技術進行了深入研究,并對系統(tǒng)進行了模擬實驗。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.首先分析了船舶運動情況給出了系統(tǒng)技術指標,進行了系統(tǒng)總體方案設計,分析比較各種穩(wěn)定跟蹤方法的特點確定了慣導指向與單脈沖跟蹤相結合工作方式,并介紹了系統(tǒng)組成。介紹了伺服系統(tǒng)硬件電路設計方案,然后完成了主控部分、傳感器模塊、電源模塊和電機驅(qū)動模塊的電路設計。2.詳細論述步進電機控制方法、前饋控制和單脈沖跟蹤方法幾個關鍵技術。然后按照模塊化思想將系統(tǒng)軟件設計為初始化模塊、天線初始對準模塊和穩(wěn)定跟蹤模塊,重點分析了初始對準模塊和穩(wěn)定跟蹤模塊的原理與實現(xiàn),并給出系統(tǒng)流程圖。3.完成了系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)調(diào),測試了系統(tǒng)的跟蹤性能,然后通過搖擺臺模擬船舶運動對系統(tǒng)進行了穩(wěn)定性能測試,并對結果進行了分析。最后對本系統(tǒng)的研究成果和不足之處進行了總結,并提出了接下來需要完成的工作,為系統(tǒng)真正投入市場做進一步的完善。
【關鍵詞】：慣導指向 單脈沖跟蹤 前饋控制 穩(wěn)定跟蹤
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U664.82;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 課題背景和來源15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容16-19
• 第二章 系統(tǒng)總體設計19-25
• 2.1 系統(tǒng)技術指標19
• 2.2 系統(tǒng)方案設計19-24
• 2.2.1 天線轉(zhuǎn)臺機械結構19-21
• 2.2.2 天線穩(wěn)定方法21-22
• 2.2.3 天線跟蹤方法22-24
• 2.3 系統(tǒng)組成24
• 2.4 小結24-25
• 第三章 系統(tǒng)硬件電路設計25-39
• 3.1 系統(tǒng)硬件總體設計25
• 3.2 系統(tǒng)主控芯片的選擇25-26
• 3.3 傳感器模塊26-33
• 3.3.1 GPS26-27
• 3.3.2 慣導系統(tǒng)27-32
• 3.3.3 信標接收機32
• 3.3.4 光電編碼器32
• 3.3.5 信號采集電路32-33
• 3.4 電源模塊33-34
• 3.5 電機驅(qū)動模塊34-37
• 3.5.1 步進電機概述34-35
• 3.5.2 驅(qū)動芯片介紹35-36
• 3.5.3 驅(qū)動電路設計36-37
• 3.6 小結37-39
• 第四章 關鍵技術研究39-53
• 4.1 步進電機控制方法研究39-48
• 4.1.1 步進電機的細分驅(qū)動原理39-40
• 4.1.2 步進電機的開環(huán)控制方法40-41
• 4.1.3 步進電機的閉環(huán)PID控制41-47
• 4.1.4 步進電機開閉環(huán)控制的比較47-48
• 4.2 前饋控制算法48-50
• 4.3 單脈沖跟蹤方法50-52
• 4.4 小結52-53
• 第五章 系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn)53-69
• 5.1 軟件總體結構設計53-54
• 5.2 初始化模塊54-56
• 5.3 天線初始對準模塊56-65
• 5.3.1 數(shù)據(jù)采集處理模塊56-58
• 5.3.2 電機控制模塊58-59
• 5.3.3 天線的粗對準模塊59-64
• 5.3.4 天線的精對準模塊64-65
• 5.4 天線的穩(wěn)定跟蹤模塊65-67
• 5.5 小結67-69
• 第六章 系統(tǒng)調(diào)試與分析69-77
• 6.1 硬件電路調(diào)試69
• 6.2 軟件功能模塊調(diào)試69-71
• 6.2.1 串口模塊69-70
• 6.2.2 AD采樣模塊70
• 6.2.3 定時器中斷模塊70-71
• 6.2.4 PWM模塊71
• 6.3 位置環(huán)閉環(huán)調(diào)試71-72
• 6.4 跟蹤性能測試72-73
• 6.5 穩(wěn)定性能測試73-75
• 6.5.1 方位軸調(diào)試73-74
• 6.5.2 俯仰軸調(diào)試74
• 6.5.3 橫滾軸調(diào)試74-75
• 6.6 小結75-77
• 第七章 總結與展望77-79
• 參考文獻79-81
• 致謝81-83
• 作者簡介83-84

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本文編號：836558