基于DSP的天線穩(wěn)定平臺(tái)伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字化技術(shù)和信息化技術(shù)的不斷提高，船用衛(wèi)星通信需要實(shí)時(shí)、高效的接收衛(wèi)星發(fā)來(lái)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)以及圖像等多媒體信息。為了使天線能夠始終的指向衛(wèi)星，需要在艦船上構(gòu)建一個(gè)天線穩(wěn)定平臺(tái)，來(lái)抑制船舶姿態(tài)和航向改變等因素帶來(lái)的搖擺。本文以艦載衛(wèi)星天線姿態(tài)穩(wěn)定平臺(tái)為研究背景，通過(guò)接收微慣性測(cè)量單元輸出的各軸姿態(tài)信息，與旋轉(zhuǎn)變壓器變輸出的天線軸端位置信息構(gòu)成位置閉環(huán)，偏差量經(jīng)過(guò)控制器的解算，將輸出量進(jìn)行功率放大，驅(qū)動(dòng)電機(jī)做相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使天線隔離艦船搖

2、擺，保持姿態(tài)的穩(wěn)定。
　　根據(jù)天線穩(wěn)定平臺(tái)伺服控制系統(tǒng)的工作原理，首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，并完成了關(guān)鍵元器件分析、選型。由于DSP芯片具有高效、高速、高精度等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠提供多路 PWM輸出，非常適合進(jìn)行電機(jī)的控制，因此本系統(tǒng)選用 TI公司生產(chǎn)的TMS320F2812作為主控芯片。伺服控制系統(tǒng)的硬件部分由TMS320F2812最小系統(tǒng)板，電機(jī)的功率放大板，位置檢測(cè)電路板組成。在完成系統(tǒng)的硬件電路板設(shè)計(jì)后，基于VC在上位機(jī)上設(shè)計(jì)

3、了控制界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的位置控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?br>　　本文完成了天線穩(wěn)定平臺(tái)伺服控制系統(tǒng)的控制方法設(shè)計(jì)，建立了穩(wěn)定回路的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析和經(jīng)典校正，驗(yàn)證了經(jīng)典PID控制規(guī)律的可行性。分析了模糊控制理論和傳統(tǒng)PID控制理論的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，然后針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)PID控制器并給出了控制算法的實(shí)施步驟和軟件實(shí)現(xiàn)，同時(shí)編寫(xiě)了PWM波生成程序和位置檢測(cè)程序，在軟件設(shè)計(jì)中考慮到干擾的影響，采用了軟件數(shù)字濾波的思想