目標(biāo)驅(qū)逐平臺(tái)伺服控制技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、RESEARCHANDREALIZATIONOFSERVOCONTROLTECHNOLOGYFORTARGETEXPELLINGPLATFORMAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZHANGHongfeiSupervisedbyAssociateProfessorJINShijunSchoolofInstrumen

2、tScienceandEngineeringSoutheastUniversityMay2014摘要摘要隨著艦載監(jiān)控設(shè)備的普及，艦船航向變化及艦船自身晃動(dòng)等引起平臺(tái)偏轉(zhuǎn)，從而造成目標(biāo)跟蹤失敗。通過(guò)穩(wěn)定控制技術(shù)來(lái)補(bǔ)償艦船運(yùn)動(dòng)和載體擾動(dòng)獲取平穩(wěn)的監(jiān)控效果。本課題以此為研究背景，對(duì)目標(biāo)驅(qū)逐平臺(tái)的穩(wěn)定控制技術(shù)進(jìn)行研究。論文首先對(duì)穩(wěn)定平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，并詳細(xì)闡述了穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案，包括硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和穩(wěn)定控制算法的設(shè)

3、計(jì)。其中硬件設(shè)計(jì)有姿態(tài)信息變化量采集、手柄控制信息采集、編碼器信息采集、遠(yuǎn)程通信、串口通信等硬件電路設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括軟件模擬IIC實(shí)現(xiàn)姿態(tài)信息的采集，并解算出姿態(tài)信息變化量；手柄控制信號(hào)的AD采集、遠(yuǎn)程控制信息的傳輸、編碼器信息的采集、串口通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)的軟硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，搭建以STM32F103VET6微處理器為控制核心。以混合式步迸電機(jī)作為執(zhí)行器件的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。由處理器解算出穩(wěn)定平臺(tái)的姿態(tài)變化角度值，通過(guò)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，

4、來(lái)補(bǔ)償航向變化與載體擾動(dòng)所帶來(lái)的拍攝角度偏差值。在此基礎(chǔ)上增加了現(xiàn)場(chǎng)的手柄控制功能和遠(yuǎn)程的以太網(wǎng)控制功能。同時(shí)本課題重點(diǎn)研究了穩(wěn)定平臺(tái)的穩(wěn)定控制算法。本文介紹了傳統(tǒng)控制算法在穩(wěn)定控制上的應(yīng)用現(xiàn)狀。針對(duì)傳統(tǒng)PI控制在本設(shè)計(jì)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了以模糊PI控制為核心的新型PI控制算法。通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)比例、積分環(huán)節(jié)的系數(shù)解決了傳統(tǒng)PI控制算法中存在的超調(diào)、震蕩及延時(shí)較長(zhǎng)的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知，與傳統(tǒng)PI控制相比，本課題的穩(wěn)定控制算法具有更高