發(fā)布時間：2020-03-31 21:16

【摘要】：隨著無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展,光電吊艙在目標(biāo)跟蹤等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,如何保持光電吊艙高的穩(wěn)定精度,以提升高清相機(jī)等光電設(shè)備的成像效果,已成了研究人員廣泛關(guān)注的話題。本文采用自抗擾控制技術(shù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種能夠在惡劣環(huán)境下,保持高穩(wěn)定精度的光電吊艙控制系統(tǒng)。在對吊艙控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程中,首先根據(jù)吊艙的應(yīng)用環(huán)境及應(yīng)用需求,對系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析與權(quán)衡,確定使用32位浮點(diǎn)型TMS320F28335數(shù)字信號處理器,IG-500E陀螺儀以及90LYX01力矩電機(jī)等關(guān)鍵器件,吊艙的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用經(jīng)典的兩軸兩框架機(jī)械結(jié)構(gòu)以減少飛行器帶來的機(jī)械振動。該系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想,根據(jù)平臺各部分功能特性選擇關(guān)鍵電子器件,通過對電子器件的電氣特性分析,設(shè)計(jì)相應(yīng)硬件電路。根據(jù)系統(tǒng)硬件平臺屬性及功能編寫系統(tǒng)軟件平臺。該軟件平臺根據(jù)其功能,主要包含上位機(jī)數(shù)據(jù)交互部分,傳感器數(shù)據(jù)采集處理部分以及控制算法部分。由于控制系統(tǒng)需要較高的實(shí)時性,傳感器數(shù)據(jù)采集部分采用中斷處理機(jī)制,以保證快速獲取采集數(shù)據(jù),為算法控制器提供快速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流。上位機(jī)數(shù)據(jù)交互部分采用串行異步通訊方式完成控制數(shù)據(jù)的傳輸,以保證控制系統(tǒng)與上位機(jī)數(shù)據(jù)交互的穩(wěn)定性。根據(jù)控制系統(tǒng)振動臺測試數(shù)據(jù)表明,DSP數(shù)據(jù)處理單元能夠準(zhǔn)確獲取傳感器數(shù)據(jù),系統(tǒng)通訊接口工作正常,自抗擾控制算法運(yùn)行良好,能夠有效地抑制外部干擾,其穩(wěn)定精度能夠達(dá)到30?rad能夠滿足實(shí)際的控制要求,并且不會明顯影響DSP的運(yùn)行速度。
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

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本文編號：2609589