光電吊艙作為偵察設(shè)備的眼睛,在目標(biāo)監(jiān)控與跟蹤方面扮演著非常重要的角色。當(dāng)載體受到飛機(jī)振動、空氣流動和摩擦等外來干擾的影響時,視軸容易出現(xiàn)晃動,從而造成光學(xué)傳感器成像模糊,因此需要隔離載體擾動對成像的影響。本文以某小型吊艙控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)為基礎(chǔ),完成了控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì),然后對電機(jī)運(yùn)動的摩擦干擾進(jìn)行了研究,最后完成整個系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及聯(lián)試聯(lián)調(diào)。主要完成的內(nèi)容如下:(1)根據(jù)吊艙控制系統(tǒng)的功能需求與系統(tǒng)指標(biāo),完成了控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。完成系統(tǒng)的關(guān)鍵部件選型和系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。(2)根據(jù)選用的電機(jī)以及系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行控制系統(tǒng)的建模。在仿真平臺中完成系統(tǒng)性能參數(shù)的仿真分析,為設(shè)計(jì)開發(fā)提供理論依據(jù)。(3)根據(jù)系統(tǒng)的需求,對小型吊艙控制系統(tǒng)的摩擦力矩進(jìn)行了辨識和補(bǔ)償。首先建立系統(tǒng)的Stribeck摩擦力矩模型,進(jìn)行線性化處理,然后通過實(shí)驗(yàn)得到系統(tǒng)的實(shí)際數(shù)據(jù),并完成對系統(tǒng)摩擦力矩的辨識。最終通過前饋策略改善了非線性因素造成的速度跟蹤死區(qū)現(xiàn)象并通過平臺仿真驗(yàn)證了補(bǔ)償策略的合理性。(4)簡要概述了控制系統(tǒng)中用到的控制算法。進(jìn)行了控制模塊和驅(qū)動模塊軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)。采用分模塊化的程序設(shè)計(jì)思想,完...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第二章 控制系統(tǒng)總體方案與電路設(shè)計(jì)
    2.1 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
        2.1.1 功能需求和技術(shù)指標(biāo)
        2.1.2 控制系統(tǒng)控制方案
        2.1.3 控制系統(tǒng)閉環(huán)設(shè)計(jì)
    2.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        2.2.1 控制系統(tǒng)載荷估算
        2.2.2 控制系統(tǒng)的主要部件選型
        2.2.3 控制系統(tǒng)的電路方案設(shè)計(jì)
    2.3 控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
        2.3.1 控制系統(tǒng)核心芯片
        2.3.2 TMS320F28335最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.3 FPGA基本配置電路設(shè)計(jì)
        2.3.4 電源電路設(shè)計(jì)
        2.3.5 通信接口電路設(shè)計(jì)
        2.3.6 驅(qū)動模塊電路設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 控制系統(tǒng)建模與摩擦分析
    3.1 直流力矩電機(jī)模型
    3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
        3.2.1 電流環(huán)設(shè)計(jì)
        3.2.2 速度環(huán)的設(shè)計(jì)
        3.2.3 位置環(huán)的設(shè)計(jì)
    3.3 系統(tǒng)摩擦力矩的辨識與補(bǔ)償
        3.3.1 摩擦模型
        3.3.2 Stribeck模型的建立
        3.3.3 系統(tǒng)摩擦力矩的辨識
        3.3.4 系統(tǒng)摩擦力矩的補(bǔ)償
    3.4 本章小結(jié)
第四章 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)
    4.1 控制系統(tǒng)控制方法
        4.1.1 PID控制算法
        4.1.2 視軸穩(wěn)定與陀螺速度解算
        4.1.3 角度預(yù)置位置規(guī)劃
    4.2 控制模塊軟件開發(fā)
        4.2.1 控制模塊軟件的功能
        4.2.2 控制模塊軟件設(shè)計(jì)
        4.2.3 軟件程序模塊設(shè)計(jì)
    4.3 驅(qū)動模塊軟件設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 控制系統(tǒng)的聯(lián)試聯(lián)調(diào)
    5.1 系統(tǒng)控制板調(diào)試
    5.2 控制系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)試
        5.2.1 電流環(huán)調(diào)試
        5.2.2 速度環(huán)調(diào)試
        5.2.3 位置環(huán)調(diào)試
    5.3 控制系統(tǒng)功能測試
        5.3.1 勻速功能
        5.3.2 預(yù)置功能
        5.3.3 掃描功能
        5.3.4 跟蹤功能
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：3761609