船载“动中通”伺服控制系统设计与开发

发布时间：2017-09-12 10:04

  本文关键词：船载“动中通”伺服控制系统设计与开发

  更多相关文章： 惯导指向 单脉冲跟踪 前馈控制 稳定跟踪

【摘要】：本文以船载“动中通”伺服控制系统的研制为背景,详细论述了伺服控制系统的软硬件设计方案,对系统中的几个关键技术进行了深入研究,并对系统进行了模拟实验。本文的主要研究内容如下:1.首先分析了船舶运动情况给出了系统技术指标,进行了系统总体方案设计,分析比较各种稳定跟踪方法的特点确定了惯导指向与单脉冲跟踪相结合工作方式,并介绍了系统组成。介绍了伺服系统硬件电路设计方案,然后完成了主控部分、传感器模块、电源模块和电机驱动模块的电路设计。2.详细论述步进电机控制方法、前馈控制和单脉冲跟踪方法几个关键技术。然后按照模块化思想将系统软件设计为初始化模块、天线初始对准模块和稳定跟踪模块,重点分析了初始对准模块和稳定跟踪模块的原理与实现,并给出系统流程图。3.完成了系统的软硬件联调,测试了系统的跟踪性能,然后通过摇摆台模拟船舶运动对系统进行了稳定性能测试,并对结果进行了分析。最后对本系统的研究成果和不足之处进行了总结,并提出了接下来需要完成的工作,为系统真正投入市场做进一步的完善。
【关键词】：惯导指向 单脉冲跟踪 前馈控制 稳定跟踪
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.82;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 课题背景和来源15
• 1.2 国内外研究现状15-16
• 1.3 论文研究的主要内容16-19
• 第二章 系统总体设计19-25
• 2.1 系统技术指标19
• 2.2 系统方案设计19-24
• 2.2.1 天线转台机械结构19-21
• 2.2.2 天线稳定方法21-22
• 2.2.3 天线跟踪方法22-24
• 2.3 系统组成24
• 2.4 小结24-25
• 第三章 系统硬件电路设计25-39
• 3.1 系统硬件总体设计25
• 3.2 系统主控芯片的选择25-26
• 3.3 传感器模块26-33
• 3.3.1 GPS26-27
• 3.3.2 惯导系统27-32
• 3.3.3 信标接收机32
• 3.3.4 光电编码器32
• 3.3.5 信号采集电路32-33
• 3.4 电源模块33-34
• 3.5 电机驱动模块34-37
• 3.5.1 步进电机概述34-35
• 3.5.2 驱动芯片介绍35-36
• 3.5.3 驱动电路设计36-37
• 3.6 小结37-39
• 第四章 关键技术研究39-53
• 4.1 步进电机控制方法研究39-48
• 4.1.1 步进电机的细分驱动原理39-40
• 4.1.2 步进电机的开环控制方法40-41
• 4.1.3 步进电机的闭环PID控制41-47
• 4.1.4 步进电机开闭环控制的比较47-48
• 4.2 前馈控制算法48-50
• 4.3 单脉冲跟踪方法50-52
• 4.4 小结52-53
• 第五章 系统软件设计与实现53-69
• 5.1 软件总体结构设计53-54
• 5.2 初始化模块54-56
• 5.3 天线初始对准模块56-65
• 5.3.1 数据采集处理模块56-58
• 5.3.2 电机控制模块58-59
• 5.3.3 天线的粗对准模块59-64
• 5.3.4 天线的精对准模块64-65
• 5.4 天线的稳定跟踪模块65-67
• 5.5 小结67-69
• 第六章 系统调试与分析69-77
• 6.1 硬件电路调试69
• 6.2 软件功能模块调试69-71
• 6.2.1 串口模块69-70
• 6.2.2 AD采样模块70
• 6.2.3 定时器中断模块70-71
• 6.2.4 PWM模块71
• 6.3 位置环闭环调试71-72
• 6.4 跟踪性能测试72-73
• 6.5 稳定性能测试73-75
• 6.5.1 方位轴调试73-74
• 6.5.2 俯仰轴调试74
• 6.5.3 横滚轴调试74-75
• 6.6 小结75-77
• 第七章 总结与展望77-79
• 参考文献79-81
• 致谢81-83
• 作者简介83-84

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本文编号：836558