衛(wèi)星激光通信粗瞄控制系統(tǒng)優(yōu)化設計與實現.pdf

1、衛(wèi)星激光通信作為一種新興的空間通信方式，具有載波頻率高、信息容量大、點對點發(fā)射接收而不易被竊取和干擾多等種優(yōu)點，因此具有重要的市場前景和戰(zhàn)略意義。捕獲、瞄準、跟蹤（APT）是衛(wèi)星激光通信中的關鍵，而粗瞄（準）系統(tǒng)是實現 APT功能的重要子系統(tǒng)。本課題以某型衛(wèi)星激光通信粗瞄系統(tǒng)的方案為基礎，提出了優(yōu)化的方案，并進行了軟硬件設計、實現，主要完成其中的控制、驅動任務。
　　首先，對粗瞄系統(tǒng)的基本組成、功能等進行了概述，闡述了所要求的控制

2、指標。粗瞄系統(tǒng)作為伺服控制系統(tǒng)，具有一般控制系統(tǒng)的各組成部分；其主要完成控制、驅動、與其他單元數據通信的任務；為了驅動光學天線實現快速而準確的定位和跟蹤，對粗瞄系統(tǒng)的帶寬、精度等有很高的要求。
　　為了設計系統(tǒng)的控制器、驅動電路和驅動程序，對系統(tǒng)的執(zhí)行器——無刷直流電機的控制原理進行了研究和分析，根據系統(tǒng)所采用的無刷直流電機的特點，確定了合適的控制方法，包括定子繞組的導通控制方式、PWM類型等，并且建立了數學模型，以便于控制器設計

3、和仿真研究。
　　針對原方案中PID控制器參數不易整定、自適應性不好的問題，將模糊自適應 PID控制器應用于粗瞄系統(tǒng)。在 Simulink中搭建了無刷直流電機、終端負載和控制器的模型，對兩種控制器進行仿真和對比。
　　設計了一體化的總體結構布局，相對于原方案模塊化的結構，具有結構緊湊、通信系統(tǒng)簡單、可靠性和效率高等多種優(yōu)點。采用高性能的TMS320F2812作為主控芯片，進行數據處理、控制運算；按照電機的控制方法和具體參數，