激光遥控制导变焦光学系统的控制研究

发布时间：2021-02-27 22:02

　　激光制导技术在现代战争中应用越来越广泛,改进已有的制导技术是各国的研究重点之一。激光遥控制导中的关键技术之一就是变焦光学系统的控制,本课题主要针对激光制导技术中的激光遥控制导方式,课题研究目的在于改进已有技术,进行变焦光学系统的控制小型化和工程化设计。本文根据激光遥控制导对变焦光学控制系统的具体要求,选用步进电动机驱动光学镜头来实现制导光斑的程控变焦。针对变焦光学系统控制驱动电路小型化设计,在满足大功率驱动输出的基础上尽可能减小电路的设计复杂度；编写步进电动机运行控制程序,精确控制变焦光学系统的运行,保证激光制导精度的要求。论文的主要创新点有以下两点：（1）本文采用集成的双全桥PWM芯片构成步进电动机驱动控制的核心电路,该设计在满足了大功率驱动输出要求的同时也实现了系统小型化设计的要求,电路布局简单且可靠性高；（2）本文通过基于AVR单片机的细分驱动控制模式,提高了对变焦光学系统的控制精度,实现了精确控制变焦光学系统的运行目的,保证激光制导精度。本文通过深入分析变焦光学系统的控制系统各部分工作原理,阐述了驱动电路各个环节的改计方案,并设计了相应的硬件电路、单片机程序与上位机软件,实现了... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题工程背景简介
    1.2 课题工程背景的发展现状及课题的提出
        1.2.1 课题工程背景的国外发展状况
        1.2.2 课题工程背景的国内发展状况
        1.2.3 课题的提出
        1.2.4 课题研究的目的和意义
    1.3 本文研究内容及章节安排
2 变焦光学系统的分析
    2.1 引言
    2.2 激光扩束望远镜
    2.3 半导体激光器
    2.4 变焦系统的实现
3 变焦光学系统驱动电机的选择与计算
    3.1 引言
    3.2 步进电动机的概述
        3.2.1 步进电动机的特点
        3.2.2 步进电动机的主要特性
        3.2.3 步进电动机的分类
    3.3 二相混合式步进电动机的工作原理及线性解析
        3.3.1 二相混合式步进电动机的组成
        3.3.2 二相混合式步进电动机的线性解析
        3.3.3 二相混合式步进电动机的动态方程
    3.4 驱动电机的选择
    3.5 本章小结
4 步进电动机驱动电路设计
    4.1 混合式步进电动机系统主电路模型
    4.2 混合式步进电动机系统主电路模型
        4.2.1 混合式步进电动机驱动电路模型
        4.2.2 混合式步进电动机细分技术
    4.3 混合式步进电动机驱动电路设计
        4.3.1 二相混合式步进电动机主电路设计
        4.3.2 PWM电路设计
        4.3.3 电流衰减电路设计
    4.4 本章小结
5 主控电路的设计与实现
    5.1 主控制电路分析
    5.2 主控制电路核心设计
        5.2.1 主控电路单片机的选择
        5.2.2 主控制电路通讯接口电路
        5.2.3 MCU基本电路的设计
    5.3 数模转换电路的设计
    5.4 软件设计
    5.5 本章小结
6 变焦光学系统的控制实验研究
    6.1 引言
    6.2 变焦光学控制系统实验
        6.2.1 步进电动机细分电流测试实验
        6.2.2 输出驱动电流波形优化控制实验
        6.2.3 系统外场试验
    6.3 本章小结
7 全文总结与展望
    7.1 全文研究内容总结
    7.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3054862