光電跟蹤分?jǐn)?shù)階伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、光電跟蹤控制系統(tǒng)是一個(gè)由光電信號(hào)探測(cè)、信號(hào)處理、伺服控制系統(tǒng)以及機(jī)械結(jié)構(gòu)組成的系統(tǒng)，在目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。光電跟蹤控制系統(tǒng)以跟蹤穩(wěn)定性、精確性和快速性為設(shè)計(jì)目標(biāo)，以及在外部環(huán)境干擾下具有自適應(yīng)抗干擾的能力。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要具備快速靈活、控制精度較高的伺服控制系統(tǒng)。本文在對(duì)系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上，將單軸伺服控制系統(tǒng)作為研究的控制對(duì)象，采用分?jǐn)?shù)階微積分控制算法，研究并確立了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案及控制策略，對(duì)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器進(jìn)行了

2、選型和分析，并設(shè)計(jì)單軸光電跟蹤的穩(wěn)定控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。本文主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)分析了光電跟蹤伺服控制研究意義和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)分?jǐn)?shù)階微積分和分?jǐn)?shù)階控制系統(tǒng)做了相應(yīng)的研究。在MATLAB環(huán)境下對(duì)分?jǐn)?shù)階PID控制器的微分階次和積分階次進(jìn)行了具體分析，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。
　　(2)對(duì)系統(tǒng)的總體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分析了控制系統(tǒng)的功能并研究了伺服控制系統(tǒng)的控制方法。選擇單軸伺服控

3、制作為研究對(duì)象，并選擇三相永磁同步電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用空間電壓矢量調(diào)制策略，選擇數(shù)字信號(hào)控制器控制電機(jī)的運(yùn)行。
　　(3)在分析分?jǐn)?shù)階控制器的基礎(chǔ)上研究了分?jǐn)?shù)階PID參數(shù)整定方法，將一種典型的伺服控制系統(tǒng)作為研究對(duì)象，并設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的粒子群優(yōu)化方法對(duì)分?jǐn)?shù)階PID控制器的5個(gè)參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)整定，以解決分?jǐn)?shù)階控制器參數(shù)整定較復(fù)雜的問題，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性。
　　(4)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的整體硬件結(jié)構(gòu)，包括主控電路、外