【摘要】：紅外導引頭的伺服控制系統(tǒng),對提高導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,結合具體的研究對象,設計了一套基于FPGA與ARM的數(shù)字計算機控制系統(tǒng),主要包括硬件電路設計、軟件設計與控制算法研究。首先,本文設計的紅外導引頭伺服控制系統(tǒng)采用俯仰軸、方位軸兩軸機械結構的陀螺平臺穩(wěn)像方案。紅外導引頭伺服控制系統(tǒng)的控制回路主要由預定回路、穩(wěn)定回路、角度跟蹤回路三個控制回路組成。而在本文中,主要研究的是導彈末端制導階段導引頭的工作狀態(tài),在末端制導階段的控制回路只有跟蹤回路和穩(wěn)定回路。其次,紅外導引頭伺服控制系統(tǒng)采用FPGA+ARM雙核硬件架構。FPGA主要負責信號采集,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負責數(shù)據(jù)處理、核心控制算法計算和電機控制。同時,結合該硬件系統(tǒng),完成了軟件設計,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)的任務設計。最后,對紅外導引頭伺服控制系統(tǒng)進行了數(shù)學建模,重點研究了導彈末端制導階段,角跟蹤回路與穩(wěn)定回路的數(shù)學模型。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,重點研究了圖像處理與數(shù)字計算環(huán)節(jié)延遲對系統(tǒng)的影響。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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制導導引頭邐圖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雷達基座邐圖１．４照相機逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｒａｄａｒ邋ｐｅｄｅｓｔａｌ邐Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｄｉｇｉｔａｌ邋ｃａｍｅｒａ逡逑近年來，隨著計算機技術、數(shù)字控制技術、精密加工技術、導航制導技術、功率驅(qū)逡逑動技術、伺服控制技術、慣性技術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，他們將紅外制導系統(tǒng)廣泛應用到多種導彈武器系統(tǒng)中［１］。簡單列逡逑舉了若干紅外導引頭的典型武器，如表１．１所示。逡逑■■■邋＇＞：：；！逡逑Ｖ邋Ｖ邋、，；逡逑圖１．５邋ＡＩＭ－９響尾蛇導彈逡逑Ｆｉｇ．邋１．５邋Ｓｉｄｅ

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本文編號：2713401