【摘要】：紅外導(dǎo)引頭的伺服控制系統(tǒng),對提高導(dǎo)引頭的跟蹤速度和精度非常重要,目前各國都努力研究該方向。在本文中,結(jié)合具體的研究對象,設(shè)計(jì)了一套基于FPGA與ARM的數(shù)字計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),主要包括硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)與控制算法研究。首先,本文設(shè)計(jì)的紅外導(dǎo)引頭伺服控制系統(tǒng)采用俯仰軸、方位軸兩軸機(jī)械結(jié)構(gòu)的陀螺平臺穩(wěn)像方案。紅外導(dǎo)引頭伺服控制系統(tǒng)的控制回路主要由預(yù)定回路、穩(wěn)定回路、角度跟蹤回路三個(gè)控制回路組成。而在本文中,主要研究的是導(dǎo)彈末端制導(dǎo)階段導(dǎo)引頭的工作狀態(tài),在末端制導(dǎo)階段的控制回路只有跟蹤回路和穩(wěn)定回路。其次,紅外導(dǎo)引頭伺服控制系統(tǒng)采用FPGA+ARM雙核硬件架構(gòu)。FPGA主要負(fù)責(zé)信號采集,具體信號:視線角度信號,方位、俯仰軸的速率陀螺儀的角速度信號。ARM負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、核心控制算法計(jì)算和電機(jī)控制。同時(shí),結(jié)合該硬件系統(tǒng),完成了軟件設(shè)計(jì),主要包括FPGA的接口程序、μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的移植和μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的任務(wù)設(shè)計(jì)。最后,對紅外導(dǎo)引頭伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,重點(diǎn)研究了導(dǎo)彈末端制導(dǎo)階段,角跟蹤回路與穩(wěn)定回路的數(shù)學(xué)模型。該系統(tǒng)是典型的位置、速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng),所以在本中采用串級控制。同時(shí),重點(diǎn)研究了圖像處理與數(shù)字計(jì)算環(huán)節(jié)延遲對系統(tǒng)的影響。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TJ765.333
【圖文】：

第１章緒論逡逑１．２伺服控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢逡逑圖１．１制導(dǎo)導(dǎo)引頭邐圖１．２火炮動基座逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｓｅｅｋｅｒ邐Ｆｉｇ．邋１．２邋Ａｒｔｉｌｌｅｒｙ邋ｂａｓｅ逡逑Ｉ邐幽逡逑Ｉ邐ＢＨｂＩ逡逑圖１．３雷達(dá)基座邐圖１．４照相機(jī)逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｒａｄａｒ邋ｐｅｄｅｓｔａｌ邐Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｄｉｇｉｔａｌ邋ｃａｍｅｒａ逡逑近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、精密加工技術(shù)、導(dǎo)航制導(dǎo)技術(shù)、功率驅(qū)逡逑動技術(shù)、伺服控制技術(shù)、慣性技術(shù)以及各種元器件性能和精度的不斷提高使得伺服控制逡逑系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展［３］。逡逑像美、英、法、俄等國家從２０世紀(jì)５０年代就開始研究伺服控制系統(tǒng)，各國對此投逡逑入了巨資。迄今為止，他們將紅外制導(dǎo)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用到多種導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中［１］。簡單列逡逑舉了若干紅外導(dǎo)引頭的典型武器，如表１．１所示。逡逑■■■邋＇＞：：；！逡逑Ｖ邋Ｖ邋、，；逡逑圖１．５邋ＡＩＭ－９響尾蛇導(dǎo)彈逡逑Ｆｉｇ．邋１．５邋Ｓｉｄｅ

圖１．３雷達(dá)基座邐圖１．４照相機(jī)逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｒａｄａｒ邋ｐｅｄｅｓｔａｌ邐Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｄｉｇｉｔａｌ邋ｃａｍｅｒａ逡逑近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、精密加工技術(shù)、導(dǎo)航制導(dǎo)技術(shù)動技術(shù)、伺服控制技術(shù)、慣性技術(shù)以及各種元器件性能和精度的不斷提高使得系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展［３］。逡逑像美、英、法、俄等國家從２０世紀(jì)５０年代就開始研究伺服控制系統(tǒng)，各入了巨資。迄今為止，他們將紅外制導(dǎo)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用到多種導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中［１］舉了若干紅外導(dǎo)引頭的典型武器，如表１．１所示。逡逑■■■邋＇＞：：；！逡逑Ｖ邋Ｖ邋、，；逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2713401