某光电雷达随动控制部件的模拟分析与检测平台开发

发布时间：2017-08-16 21:26

  本文关键词：某光电雷达随动控制部件的模拟分析与检测平台开发

  更多相关文章： 随动控制部件 检测平台 模拟负载 ADMAS/MATLAB联合仿真 LabVIEW数据采集

【摘要】：随着光电技术的快速发展,光电雷达在各国的航空战略规划和建设上占据了越来越重要的地位。光电雷达采用光、机、电结合的机构作为其整体组件,利用随动控制部件完成机电控制以保证整体组件的稳定运行,是实现飞行器对目标进行捕捉、跟踪、瞄准的前提。由此可见,为随动控制部件提供一个全面、自动和易用的检测平台具有十分重大的意义。以检测平台开发为目标,本文基于多体系统动力学理论和单闭环直流调速控制系统相关理论,利用ADAMS和MATLAB对随动控制部件的模拟负载进行了动力学分析和控制分析,并利用虚拟仪器技术初步开发设计了检测平台的软件系统。检测平台以机械式飞轮模拟负载作为负载模拟器,集数据采集、数据处理与分析、信息显示功能于一体,可以较好的满足随动控制部件出厂和使用过程中的检测需求。本文基于以下几个方面进行了研究工作:(1)针对具体的检测要求,详细分析了随动控制部件的外部接口后,将随动控制部件检测平台划分为模拟负载和软件系统两个核心部分。提出了机械式飞轮模拟负载的整体结构设计方案和随动控制部件检测的设计方案。基于设计方案,进行了飞轮负载的结构设计,并给出了软件系统的硬件实现方案。(2)根据俯仰、方位构件的飞轮负载设计方案,利用Pro/e建立三维模型并通过ADAMS进行仿真分析,对设计方案的正确性进行了验证。针对直流电机的运动规律,依据平衡方程建立控制模型并明确ADAMS和MATLAB的建模分工。基于稳定边界法整定PID控制参数,结合ADAMS和MATLAB各自特点,提出将二者联合对模拟负载方位、俯仰构件进行仿真的分析方案,同时基于ADAMS和MATLAB建立联合仿真平台。仿真结果表明,飞轮由初始位置平稳的上升到期望偏角只经历了较短时间,实际运动情况能被所构建的动力学和控制模型能精准地表现出来,为物理样机的开发提供可靠依据。(3)按照随动控制部件检测方案的架构,开发设计了基于图形化编程软件LabVIEW2012的检测平台软件系统,实现了系统自检、控制信号检测、工作状态检测和数据信息管理等功能。
【关键词】：随动控制部件 检测平台 模拟负载 ADMAS/MATLAB联合仿真 LabVIEW数据采集
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题来源10
• 1.2 课题研究的背景及意义10-11
• 1.3 模拟负载系统的发展概况11-12
• 1.4 仪器仪表与检测技术12-14
• 1.4.1 仪器仪表与检测技术的研究现状12-13
• 1.4.2 仪器仪表与检测技术在光电雷达上的应用13-14
• 1.5 课题研究的内容14-15
• 1.6 论文结构安排15-16
• 第2章 基于虚拟仪器的随动控制部件检测平台研究及其相关理论16-26
• 2.1 光电雷达设备介绍16-20
• 2.1.1 光电雷达设备的功能组成16-18
• 2.1.2 光电雷达随动控制部件的检测要求及工作状态18-20
• 2.2 随动控制部件的模拟负载动力学和控制系统分析20-24
• 2.2.1 多体系统动力学的建模和求解21-23
• 2.2.2 单闭环直流调速控制系统分析23-24
• 2.3 虚拟仪器技术的组成和功能特点24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 检测平台的总体设计26-36
• 3.1 主要软硬件设备26-27
• 3.2 检测平台的模拟负载机械结构设计方案27-28
• 3.3 检测平台的检测部分设计方案28-35
• 3.3.1 检测方案设计28-30
• 3.3.2 检测平台硬件方案设计30-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 模拟负载的建模与仿真分析36-45
• 4.1 基于ADAMS的模拟负载建模36-38
• 4.1.1 ADAMS概述36-37
• 4.1.2 在ADAMS中模拟负载模型的建立37-38
• 4.2 模拟负载中直流电机调速控制系统38-42
• 4.2.1 控制系统建模38-40
• 4.2.2 基于稳定边界法的PID参数整定40-42
• 4.3 ADAMS与MATLAB联合仿真42-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第5章 基于LabVIEW的检测平台软件系统设计45-56
• 5.1 检测平台软件设计方案45-48
• 5.1.1 LabVIEW简介45-46
• 5.1.2 检测软件的总体设计46-48
• 5.2 检测平台软件系统的各功能模块设计48-55
• 5.2.1 数据信息管理模块设计48-50
• 5.2.2 系统自检模块设计50-51
• 5.2.3 工作状态检测模块设计51-53
• 5.2.4 控制信号检测模块设计53-55
• 5.2.5 信号发生器控制模块设计55
• 5.3 本章小结55-56
• 第6章 总结与展望56-58
• 6.1 全文总结56
• 6.2 工作展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士期间已发表论文62-63
• 致谢63

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本文编号：685608