尋北儀的轉(zhuǎn)位控制算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、尋北儀是利用陀螺儀測量地球自轉(zhuǎn)角速率的水平分量來獲取被測點(diǎn)的北向信息，同時利用加速度計測量基座的傾斜角度，經(jīng)過解算得到尋北儀的參考軸與真北方向的夾角。尋北儀中存在著很多誤差源，它們將直接影響尋北儀的尋北精度。其中轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)位誤差是誤差源中較為重要的誤差項(xiàng)，對尋北結(jié)果的影響較大。
　　本論文根據(jù)以上的論述，在介紹了尋北儀的工作原理和尋北方案的基礎(chǔ)上，詳細(xì)的闡述了尋北儀轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的工作原理和尋北儀對轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的精度要求。
　　

2、通過對轉(zhuǎn)位控制算法的比較分析，結(jié)合Altrea公司的EPF10K50RI240型FPGA芯片的控制優(yōu)勢，在傳統(tǒng)的定位方法和工程應(yīng)用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步賦予其智能化，集成化的新含義，使用ZSP5.208系列增量式光電編碼器作為其位置檢測電路，實(shí)現(xiàn)尋北儀轉(zhuǎn)位系統(tǒng)對轉(zhuǎn)位精度的要求。
　　論文給出了轉(zhuǎn)位控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，由此分別闡述了轉(zhuǎn)位控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和FPGA控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)。在硬件電路的設(shè)計中，對步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路和轉(zhuǎn)位系

3、統(tǒng)的位置檢測電路進(jìn)行了分析論證。在FPGA控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)中，選用了模糊-PID控制算法對轉(zhuǎn)位控制系統(tǒng)的定位精度進(jìn)行控制；選用了升降頻的控制算法對轉(zhuǎn)位控制系統(tǒng)的平穩(wěn)性進(jìn)行控制，并通過串口通信電路實(shí)現(xiàn)和上位機(jī)的通信，實(shí)現(xiàn)整個轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的正常工作。各個模塊采用的是自上而下的設(shè)計方法，并在EDA開發(fā)平臺上，對其進(jìn)行了綜合、優(yōu)化、布局布線、仿真驗(yàn)證等工作。
　　本論文是依托與重慶市某科研單位的合作項(xiàng)目的需要，在完成了對尋北儀的整體設(shè)計后，