發(fā)布時(shí)間：2021-10-10 02:09

　　針對機(jī)載衛(wèi)星通信天線對中系統(tǒng)隔離載體姿態(tài)變化、穩(wěn)定跟蹤的技術(shù)要求,設(shè)計(jì)了一種小型機(jī)載定向天線伺服分機(jī)。隨著飛機(jī)在空中的姿態(tài)變化,慣性導(dǎo)航系統(tǒng)每20ms對伺服分機(jī)天線進(jìn)行一次姿態(tài)校正,為了補(bǔ)償兩次上位機(jī)指令間隔中飛機(jī)姿態(tài)變化的擾動(dòng),提出了基于三軸陀螺和加速度計(jì)的穩(wěn)定回路跟蹤控制方法。該方法在傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的反饋回路中增加了負(fù)載速度前饋補(bǔ)償和穩(wěn)定回路位置校正環(huán)節(jié)。穩(wěn)定回路利用轉(zhuǎn)臺(tái)自身的陀螺和加速度計(jì)的測量數(shù)據(jù)融合、穩(wěn)定跟蹤修正的原理隔離飛機(jī)姿態(tài)變化對衛(wèi)星跟蹤精度的影響。通過對伺服分機(jī)組成及工作原理的總體設(shè)計(jì),電機(jī)及其他結(jié)構(gòu)器件的選型參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算,得到完整的伺服分機(jī)實(shí)物模型�？刂葡到y(tǒng)采用PID算法實(shí)現(xiàn)電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì),在Matlab中建立伺服分機(jī)系統(tǒng)的仿真模型。根據(jù)伺服分機(jī)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求,對系統(tǒng)進(jìn)行階躍響應(yīng)、動(dòng)態(tài)跟蹤響應(yīng)、斜坡響應(yīng)、角速度/加速度、穩(wěn)定回路隔離度等性能的仿真,結(jié)果驗(yàn)證了伺服分機(jī)滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)伺服分機(jī)的功能需求,以無刷直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī),基于32位高性能、高可靠性Soc系列CPU設(shè)計(jì)了BLDC驅(qū)動(dòng)板和控制板硬件電路。此外,對伺... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 問題的提出
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 機(jī)載定向天線伺服分機(jī)系統(tǒng)研究
    2.1 伺服分機(jī)系統(tǒng)概述
    2.2 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
        2.2.1 總體結(jié)構(gòu)
        2.2.2 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)原理
    2.3 穩(wěn)定回路設(shè)計(jì)
        2.3.1 穩(wěn)定回路原理
        2.3.2 卡爾曼濾波
    2.4 系統(tǒng)功能及性能需求
        2.4.1 運(yùn)動(dòng)模式
        2.4.2 性能要求
第3章 控制系統(tǒng)模型建立與仿真
    3.1 無刷直流電機(jī)原理與控制策略
        3.1.1 電機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理
        3.1.2 電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        3.1.3 電機(jī)控制策略
    3.2 控制系統(tǒng)仿真模型的建立
        3.2.1 控制系統(tǒng)分析
        3.2.2 各單元仿真模型
        3.2.3 系統(tǒng)仿真模型
    3.3 控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析
        3.3.1 方位運(yùn)動(dòng)分析
        3.3.2 俯仰運(yùn)動(dòng)分析
第4章 控制系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
    4.1 硬件整體結(jié)構(gòu)
    4.2 硬件電路設(shè)計(jì)
        4.2.1 運(yùn)動(dòng)控制單元
        4.2.2 硬件電路組成模塊
    4.3 控制板硬件實(shí)物
第5章 控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
    5.1 軟件需求分析
    5.2 軟件實(shí)現(xiàn)
第6章 實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證
    6.1 上位機(jī)調(diào)試系統(tǒng)
    6.2 實(shí)物驗(yàn)證平臺(tái)
    6.3 指標(biāo)驗(yàn)證
        6.3.1 運(yùn)動(dòng)角度精度檢測
        6.3.2 動(dòng)態(tài)性能檢測
        6.3.3 穩(wěn)定跟蹤測試
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3427437