红外导引头动态跟踪特性评价系统的研究与实现

发布时间：2024-02-14 19:20

　　本测试系统采用计算机数字控制技术、基于动像传递函数的光学测量技术、模糊PID控制技术,建立了飞行器成像制导系统飞行状态下动态目标捕获像质评价多参数测试平台,探索了飞行器动态目标成像像质评价方法,为图像校正方法研究提供评价技术基础,为红外导引头在飞行状态条件下,对飞行类目标的动态捕获与跟踪评测提供创新性研究平台,实现了对红外光学导引系统的质量评价与分析研究。 首先,论文根据任何信号都可以表示成直流分量与不同频率交流分量相叠加的形式的理论,将运动分解为“匀速直线运动”与“不同频率简谐运动”相叠加,通过对基于频域和基于空域的动像传递函数的数学模型的分析,建立匀速直线运动和简谐运动的动像传递函数。通过对基于频域和基于空域的两种动像传递函数的数学模型进行比对和误差分析,验证了建立模型的准确性,对基于频域法和空域法原理设计出两种动像传递函数测量装置的方案进行了比对,选定系统实现采用基于空域法原理设计的动像传递函数测量装置设计方案。 其次,论文通过对模糊PID控制算法的研究,设计了能满足测试需求的红外黑体温控系统,按几何光学原理,通过计算机和程控电移台组建了动像模拟装置。系统中,黑体光源和针孔独立安...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外的研究现状与趋势
    1.3 课题研究意义
    1.4 论文的组织结构
第2章 PID控制理论及红外制导系统的动像传递函数
    2.1 PID控制技术
        2.1.1 PID控制器基本原理
        2.1.2 PID控制器特点
    2.2 模糊控制技术
        2.2.1 模糊控制器组成
        2.2.2 模糊控制器设计步骤
    2.3 模糊PID控制技术
        2.3.1 模糊PID控制原理
        2.3.2 PID参数模糊调整模型的建立规则
    2.4 传递函数基础理论
    2.5 动像传递函数测试方法激励信号
    2.6 测试方法的选择
        2.6.1 基于频域的动像传递函数数学模型
        2.6.2 基于空域的动像传递函数数学模型
        2.6.3 两种动像传递函数模型对比及误差分析
    2.7 本章小结
第3章 系统总体设计
    3.1 系统功能简介
    3.2 系统层次设计
        3.2.1 红外黑体温度精确控制设计
        3.2.2 图象源轨迹驱动控制设计
        3.2.3 动像传递函数模型建模
        3.2.4 基于动像传递函数的动态跟踪特性测试系统设计
        3.2.5 动态跟踪特性的评价
    3.3 系统总体方案设计
    3.4 本章小结
第4章 系统的技术实现
    4.1 红外黑体温度控制系统的实现
        4.1.1 温度控制器模糊PID控制算法设计
        4.1.2 温控系统硬件设计
        4.1.3 系统软件设计
    4.2 动态跟踪特性测试系统实现
        4.2.1 机械控制系统设计
        4.2.2 系统实现设计
    4.3 本章小结
第5章 系统调试与结果分析
    5.1 系统一致性测试
        5.1.1 图像传感器选型
        5.1.2 整个系统传递函数测试
    5.2 系统重复性测试
        5.2.1 红外动像传递函数测试重复性测试
        5.2.2 红外静像传递函数测试重复性测试
    5.3 研究结果分析
        5.3.1 技术现状分析
        5.3.2 功能实现分析
    5.4 遇到的问题及解决办法
        5.4.1 动像传递函数模型建模
        5.4.2 图象源轨迹驱动控制技术
        5.4.3 动态跟踪特性的评价
        5.4.4 红外黑体温度精确控制问题
    5.5 系统主要性能参数
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢



本文编号：3898477