本文關(guān)鍵詞：天基目標(biāo)探測(cè)伺服系統(tǒng)構(gòu)型及控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：天基目標(biāo)探測(cè)伺服系統(tǒng)是一類用于空間目標(biāo)探測(cè)、跟蹤、預(yù)警的重要載荷,具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文介紹了天基空間目標(biāo)探測(cè)伺服系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展和應(yīng)用情況,對(duì)伺服系統(tǒng)的常用的構(gòu)型進(jìn)行了分析,結(jié)合國(guó)內(nèi)外同類型設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn),根據(jù)某課題所對(duì)應(yīng)任務(wù)的總體技術(shù)指標(biāo),遵循小型化、輕量化、低功耗化和全數(shù)字化的設(shè)計(jì)原則,開展天基目標(biāo)探測(cè)伺服控制系統(tǒng)的構(gòu)型和控制方案研究。首先對(duì)伺服控制系統(tǒng)的總體構(gòu)型進(jìn)行了研究,采用“T”型、俯仰+方位二維運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)構(gòu)型,對(duì)俯仰軸、方位軸組件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式、走線方式、限位進(jìn)行了設(shè)計(jì),對(duì)電機(jī)、旋變、軸承組件進(jìn)行選型和設(shè)計(jì),利用有限元方法分析了伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。然后針對(duì)伺服系統(tǒng)硬件電路進(jìn)行了研究,用高等級(jí)DSP數(shù)據(jù)信號(hào)處理器作為硬件系統(tǒng)的核心,分別對(duì)軸角轉(zhuǎn)換電路、DA輸出電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、通信電路等進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),并對(duì)硬件設(shè)備的可靠性進(jìn)行了分析,重點(diǎn)對(duì)DSP硬件電路的架構(gòu)和軸角編碼轉(zhuǎn)換誤差進(jìn)行了深入分析。在完成構(gòu)型、結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)與分析的基礎(chǔ)上,確定了控制系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù),在此基礎(chǔ)上構(gòu)建控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,該模型以電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)為進(jìn)行校正,使用MATLAB/Simulink工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,系統(tǒng)的穩(wěn)定性、控制精度都滿足技術(shù)指標(biāo)。經(jīng)過地面測(cè)試,控制器在不同溫度環(huán)境下的輸出結(jié)果滿足指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】：目標(biāo)探測(cè) 伺服系統(tǒng) 構(gòu)型 控制器
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V448.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題的來源及研究目的和意義10-12
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 課題研究的背景和意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析12-16
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 伺服系統(tǒng)總體方案及構(gòu)型18-34
• 2.1 總體方案18-21
• 2.1.1 概述18-19
• 2.1.2 構(gòu)型19-20
• 2.1.3 組成與原理20-21
• 2.2 結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)21-23
• 2.2.1 底板設(shè)計(jì)21-22
• 2.2.2 T型支撐框架設(shè)計(jì)22-23
• 2.3 機(jī)構(gòu)軸系設(shè)計(jì)23-30
• 2.3.1 軸承選型24
• 2.3.2 潤(rùn)滑方式設(shè)計(jì)24-25
• 2.3.3 軸承承載力分析25-26
• 2.3.4 軸承摩擦力分析26-27
• 2.3.5 有限轉(zhuǎn)角無刷直流力矩電機(jī)設(shè)計(jì)與分析27-28
• 2.3.6 角位置（角速度）測(cè)量部件選型與設(shè)計(jì)28-29
• 2.3.7 鎖緊方式設(shè)計(jì)29-30
• 2.4 機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度分析30-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 伺服系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)34-57
• 3.1 概述34-35
• 3.2 伺服控制電路板設(shè)計(jì)35-48
• 3.2.1 組成與工作原理35-36
• 3.2.2 CPU處理器電路36-38
• 3.2.3 軸角采集電路及誤差分析38-42
• 3.2.4 AD轉(zhuǎn)換電路42-43
• 3.2.5 DA轉(zhuǎn)換電路43-44
• 3.2.6 邏輯電路44-45
• 3.2.7 看門狗電路45-46
• 3.2.8 RS-422 電路46
• 3.2.9 1553B電路46-48
• 3.3 伺服電源電路板設(shè)計(jì)48-56
• 3.3.1 組成與工作原理48-49
• 3.3.2 一次電源保護(hù)電路設(shè)計(jì)49
• 3.3.3 二次電源電路49-50
• 3.3.4 旋變激勵(lì)電路50-52
• 3.3.5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路52-54
• 3.3.6 切換電路設(shè)計(jì)54-55
• 3.3.7 遙控電路設(shè)計(jì)55
• 3.3.8 遙測(cè)電路設(shè)計(jì)55-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第4章 伺服系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)及數(shù)學(xué)仿真57-76
• 4.1 概述57
• 4.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖57-58
• 4.3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分析58-59
• 4.4 電機(jī)模型59-60
• 4.5 電流環(huán)控制器設(shè)計(jì)60-61
• 4.6 速度環(huán)控制器設(shè)計(jì)61-63
• 4.7 位置環(huán)控制器設(shè)計(jì)63-66
• 4.8 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)仿真66-71
• 4.8.1 階躍信號(hào)仿真66-67
• 4.8.2 正弦信號(hào)仿真67-68
• 4.8.3 PID參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法68-71
• 4.9 輸出結(jié)果71-75
• 4.9.1 未使用優(yōu)化控制參數(shù)71-72
• 4.9.2 使用優(yōu)化控制參數(shù)72-75
• 4.10 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82-84
• 致謝84-85
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：927048