基于DSP的吊舱系统跟踪技术研究和开发

发布时间：2017-09-12 02:41

  本文关键词：基于DSP的吊舱系统跟踪技术研究和开发

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【摘要】：本文以某光电吊舱伺服控制系统研制为背景,详细论述了吊舱伺服控制系统的总体设计方案,叙述了基于DSP的系统软件设计与开发过程,并着重对光电吊舱的跟踪技术进行了研究。本文主要完成了以下几个方面的工作:1.以系统功能需求和技术指标为指导,研究论证了基于DSP+FPGA的伺服控制系统总体方案,论述了系统硬件电路设计方案,并且介绍了其中核心芯片的特点和功能。2.根据系统的功能要求和硬件电路方案,重点论述了伺服控制软件设计思想及实现方法,设计出系统软件流程并对其进行模块化处理。介绍了各模块的功能及其相互关系,论述了各个模块软件流程设计和开发过程。介绍了软件设计开发过程中解决的某些关键技术。3.针对吊舱系统光电跟踪技术进行了一系列研究,简要介绍了光电跟踪原理和光电跟踪测量技术,论述了脱靶量延迟的产生原因及其对系统性能的影响,提出复合控制方法,在此基础上选用卡尔曼预测滤波补偿算法解决脱靶量延迟问题,并利用Matlab对其进行了仿真分析。4.叙述了伺服控制系统联试联调过程。在电气调试和DSP软件基本功能测试的基础上,完成了系统性能指标调试和系统功能调试,调试结果表明吊舱伺服控制系统满足设计要求。该吊舱伺服控制系统已经通过了最终技术验收,投入了实际使用。
【关键词】：吊舱 伺服控制系统 DSP+FPGA 光电跟踪 卡尔曼滤波
【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】：V249.1;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-13
• 缩略语对照表13-16
• 第一章 绪论16-20
• 1.1 课题背景及来源16-17
• 1.2 国内外研究现状17
• 1.3 论文主要内容17-20
• 第二章 吊舱控制系统设计方案20-28
• 2.1 技术指标及功能需求20
• 2.2 控制系统总体设计方案20-23
• 2.3 控制系统硬件电路设计方案23-26
• 2.3.1 伺服控制系统硬件系统组成23-24
• 2.3.2 伺服控制系统中主要芯片功能介绍24-26
• 2.4 本章小结26-28
• 第三章 吊舱控制系统软件开发28-50
• 3.1 控制系统的软件功能需求28
• 3.2 控制系统软件组成28-29
• 3.3 伺服控制软件设计思想及实现29-33
• 3.3.1 伺服控制软件开发平台及编程特点29-30
• 3.3.2 伺服控制软件设计思想30
• 3.3.3 伺服控制软件流程设计30-33
• 3.4 伺服控制软件的模块化开发33-44
• 3.4.1 伺服控制软件总体结构33
• 3.4.2 各模块功能介绍及其相互关系33-34
• 3.4.3 伺服控制软件各模块开发34-44
• 3.5 关键技术研究44-48
• 3.5.1 PID控制算法44-46
• 3.5.2 稳定环隔离度测试方法46-48
• 3.6 本章小结48-50
• 第四章 吊舱系统跟踪技术研究50-64
• 4.1 吊舱光电跟踪系统50-52
• 4.1.1 吊舱光电跟踪原理50-51
• 4.1.2 光电跟踪测量技术51-52
• 4.2 脱靶量延迟及其辨识方法52-54
• 4.2.1 脱靶量延迟产生原因53
• 4.2.2 脱靶量延迟对系统性能的影响53-54
• 4.2.3 脱靶量的滞后量辨识54
• 4.3 吊舱系统跟踪控制方法54-59
• 4.3.1 复合控制方法54-55
• 4.3.2 脱靶量延迟对复合控制的影响55-57
• 4.3.3 卡尔曼预测滤波补偿算法57-59
• 4.4 Simulink仿真实验59-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第五章 吊舱控制系统联试联调64-74
• 5.1 电气调试64
• 5.2 DSP软件调试64-66
• 5.3 系统性能调试66-70
• 5.3.1 稳定环闭环调试66-68
• 5.3.2 位置环闭环调试68-70
• 5.4 系统功能调试70-72
• 5.4.1 预置功能调试70
• 5.4.2 步进搜索功能调试70-71
• 5.4.3 跟踪功能调试71-72
• 5.5 本章小结72-74
• 第六章 总结与展望74-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-82
• 作者简介82-83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：834632