高精度轉(zhuǎn)臺(tái)位置伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、閃電成像儀是我國(guó)正在研制的風(fēng)云四號(hào)氣象衛(wèi)星所攜帶的一種可以從太空對(duì)地面的閃電進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定位的光學(xué)遙感器,通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)閃電的定位,掌握閃電的規(guī)模以及變化情況等重要數(shù)據(jù),對(duì)短期和長(zhǎng)期的天氣預(yù)報(bào)都非常有用。本課題主要是研制一個(gè)高精度的定位轉(zhuǎn)臺(tái)為閃電成像儀升空之前的實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)做準(zhǔn)備,轉(zhuǎn)臺(tái)將承載閃電成像儀并為其提供精確的定位,從而完成對(duì)其各個(gè)方面的測(cè)試工作了解其在軌性能。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)電氣部分整體方案分析確定采用

2、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為控制元件,根據(jù)各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的分別選擇力矩電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)元件,步進(jìn)電機(jī)作為直線軸的驅(qū)動(dòng)元件,建立轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸的數(shù)學(xué)模型和摩擦模型,針對(duì)傳統(tǒng)離散滑模控制系統(tǒng)進(jìn)行分析并對(duì)指數(shù)趨近律進(jìn)行改進(jìn),使其更適合轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的應(yīng)用要求,將改進(jìn)后的離散滑?？刂品椒☉?yīng)用到旋轉(zhuǎn)軸的控制中去并對(duì)其進(jìn)行仿真研究。
　?、聘鶕?jù)各個(gè)軸精度的要求,選定絕對(duì)式圓光柵和增量式光柵尺分別作為旋轉(zhuǎn)軸和直線軸的測(cè)量元件,并在設(shè)計(jì)過(guò)程中引入FPGA數(shù)

3、字芯片,對(duì)FPGA和絕對(duì)式圓光柵的通訊以及對(duì)增量式光柵信號(hào)的四細(xì)分方法進(jìn)行研究,針對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)對(duì)位置數(shù)據(jù)的定時(shí)采樣,FPGA的引入使測(cè)角模塊的完全數(shù)字化,為研制高精度模塊化的測(cè)角系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
　　⑶采用VC6.0軟件編寫控制系統(tǒng)的控制程序和控制面板界面,對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)各個(gè)部件的工作狀態(tài)進(jìn)行采集并在控制面板上顯示,在滿足控制要求的同時(shí)盡量做到控制界面友好、操作方便;對(duì)自制功能接口板和控制柜進(jìn)行設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)與轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)體