本文關鍵詞：基于DSP的導引頭穩(wěn)定平臺伺服系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：精確的制導武器在現(xiàn)代化武器系統(tǒng)中占據(jù)著重要位置,實現(xiàn)精確打擊成為衡量武器優(yōu)良的重要標志。導引頭良好的搜索、跟蹤性能使得其在制導武器中作用也不斷提高。穩(wěn)定平臺作為導引頭的重要組成部分,其性能直接影響導引頭成像的質量,對克服彈體的擾動、穩(wěn)定跟蹤起著至關重要的作用。本文以紅外成像導引頭穩(wěn)定平臺伺服控制系統(tǒng)的設計為背景,展開了對兩軸穩(wěn)定平臺伺服控制系統(tǒng)的研究。本文主要做了一下工作:論文以兩軸穩(wěn)定平臺為研究對象,首先簡要介紹了國內外穩(wěn)定平臺的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。然后分析了穩(wěn)定平臺控制特性、建立了其數(shù)學模型,在此基礎上提出了以TMS320C2812為核心控制器的總體設計方案。文中詳細描述了TMS320C2812及其外圍最小系統(tǒng)的設計、電源模塊的設計、通信電路的設計和驅動電路的設計等;針對穩(wěn)定平臺的控制特性,在對穩(wěn)定平臺控制器的設計中采用了比例、微分系數(shù)自動補償控制PID算法和積分分離的PID控制算法。經(jīng)過仿真和實驗比較,最終選取比例、微分系數(shù)自動補償控制PID算法作為穩(wěn)定平臺的控制算法。對穩(wěn)定平臺軟件部分進行了設計。設計主要包括底層接口驅動程序、控制系統(tǒng)總體軟件設計、控制算法的設計以及模擬測試軟件的設計。通過上位機運行模擬測試軟件對穩(wěn)定平臺的性能進行測試和監(jiān)控。
【關鍵詞】：導引頭 穩(wěn)定平臺 雙閉環(huán)控制 控制系統(tǒng) DSP
【學位授予單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ765.331;TM921.541
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 背景與意義10-11
• 1.1.1 背景10
• 1.1.2 意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 穩(wěn)定平臺的分類11-12
• 1.2.2 穩(wěn)定平臺產(chǎn)品的發(fā)展趨勢12-13
• 1.2.3 穩(wěn)定平臺控制算法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 關鍵技術與論文內容安排14-16
• 1.3.1 關鍵技術14-15
• 1.3.2 論文內容安排15-16
• 1.4 本章小結16-17
• 第二章 導引頭穩(wěn)定平臺總體方案設計17-26
• 2.1 系統(tǒng)功能及性能指標17-21
• 2.1.1 系統(tǒng)功能17-21
• 2.1.2 系統(tǒng)性能指標21
• 2.2 系統(tǒng)總體設計方案21-22
• 2.3 電路設計方案22-24
• 2.3.1 電源電路設計方案23
• 2.3.2 通用IO口及接口電路設計方案23-24
• 2.3.3 D/A轉換及電機驅動電路設計方案24
• 2.3.4 硬件電流反饋電路設計方案24
• 2.4 控制器設計方案24-25
• 2.5 本章小結25-26
• 第三章 穩(wěn)定平臺的建模與控制算法研究26-42
• 3.1 電機和框架的建模26-29
• 3.1.1 基于電機參數(shù)的理論建模26-27
• 3.1.2 基于掃頻技術的建模27-29
• 3.1.3 模型的比較和選取29
• 3.2 原始模型的特性分析29-31
• 3.2.1 瞬態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)響應分析29-30
• 3.2.2 頻域響應分析30-31
• 3.3 穩(wěn)定平臺的控制原理及框圖31-34
• 3.3.1 電流環(huán)32-33
• 3.3.2 速度環(huán)33
• 3.3.3 位置環(huán)33
• 3.3.4 前饋33-34
• 3.4 兩軸穩(wěn)定平臺的控制算法研究及仿真34-37
• 3.4.1 PID介紹34-35
• 3.4.2 PID控制中參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響35-36
• 3.4.3 PID離散化形式36-37
• 3.5 PID控制器的設計37-41
• 3.5.1 積分分離的PID控制算法37-39
• 3.5.2 比例、微分系數(shù)自動補償控制39-41
• 3.6 本章小結41-42
• 第四章 穩(wěn)定平臺控制系統(tǒng)硬件設計42-57
• 4.1 穩(wěn)定平臺硬件組成42
• 4.1.1 穩(wěn)定平臺硬件系統(tǒng)框圖42
• 4.1.2 PCB設計要求42
• 4.2 最小系統(tǒng)設計42-45
• 4.2.1 主控芯片簡介42-43
• 4.2.2 外圍電路設計43-45
• 4.3 電源模塊電路設計45-47
• 4.4 旋變部分電路設計47-49
• 4.5 D/A轉換電路設計49-51
• 4.5.1 D/A電路設計49-50
• 4.5.2 信號變換與調理50-51
• 4.6 電機驅動電路設計51-54
• 4.6.1 PWM波發(fā)生電路設計51-52
• 4.6.2 功率驅動電路設計52-54
• 4.7 光耦隔離及濾波電路設計54-55
• 4.8 RS-422 通信模塊設計55
• 4.9 硬件電流環(huán)設計55-56
• 4.10 本章小結56-57
• 第五章 穩(wěn)定平臺控制系統(tǒng)軟件設計57-69
• 5.1 穩(wěn)定平臺軟件總體介紹57
• 5.2 工具介紹57-58
• 5.2.1 CCS 6.0 簡介57
• 5.2.2 LabWindows/CVI簡介57-58
• 5.3 控制系統(tǒng)外設驅動程序的設計58-64
• 5.3.1 TMS320F2812初始化58-59
• 5.3.2 數(shù)據(jù)采集電路的軟件設計59-62
• 5.3.3 數(shù)據(jù)輸出電路的軟件設計62-64
• 5.4 控制系統(tǒng)控制算法的設計實現(xiàn)64-65
• 5.5 控制系統(tǒng)測試軟件的設計65-68
• 5.6 本章小結68-69
• 第六章 穩(wěn)定平臺系統(tǒng)功能實驗與調試69-76
• 6.1 實物展示69
• 6.2 功能測試69-75
• 6.2.1 自檢功能69-70
• 6.2.2 鎖定與跟蹤功能70-72
• 6.2.3 掃描功能72-74
• 6.2.4 跟蹤功能74-75
• 6.3 本章小結75-76
• 第七章 總結和展望76-77
• 參考文獻77-80
• 攻讀碩士學位期間主要的研究成果及所獲獎項80-81
• 致謝81

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