四軸天線跟蹤平臺控制系統的研究與設計.pdf

1、跟蹤平臺能夠有效隔離外部擾動和載體自身運動所產生的角運動，能使得安放在跟蹤平臺上的天線設備不受外部擾動和載體運動的影響而失去跟隨的目標信號，保證天線設備能夠精確跟蹤目標，從而實現實時、穩(wěn)定的通訊，因此被廣泛應用于航天、航海各個領域。本次以四軸天線跟蹤平臺為討論對象，對跟蹤平臺中的各個子系統建立數學模型，通過建立的數學模型對相關控制算法進行在線仿真與分析，接著分別對整個控制系統的軟硬件進行設計。
　　本文首先對整個跟蹤平臺系統的控制

2、流程進行了簡要的分析，為了隔離外部擾動和載體自身運動影響，通過姿態(tài)解算得出各個軸所需要轉動的角度，并對本次跟蹤平臺控制器的設計中需要的核心元器件進行分析選型。
　　其次依據平臺各個組成模塊的特性建立相應的數學模型，通過MATLAB在頻域下對所設計的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)三閉環(huán)反饋系統分別進行在線仿真分析。在相關系統控制算法的設計中，速率環(huán)選用了智能分區(qū)PID控制算法、位置環(huán)選用了模糊自適應PID控制算法。并通過simulink仿真

3、實驗箱分別為以上設計的兩種先進算法同傳統PID控制算法進行在線仿真比較，說明先進PID控制算法在本次設計的控制系統中的優(yōu)良性能。由于外部環(huán)境的影響導致陀螺儀信號存在大量噪聲，本次采用了IIR數字濾波器來濾除陀螺信號中的噪聲，并通過相應的仿真分析證明所設計濾波器的優(yōu)良性能。
　　最后根據各個模塊的功能不同，將整個硬件結構分為TMS320 F2812核心電路、檢測單元電路、A/D轉換電路三個部分。然后分別對三大部分進行元件選型和系統電