基于模糊控制的艦載光電跟蹤伺服系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、光電跟蹤伺服系統(tǒng)作為艦載光電跟蹤設(shè)備的重要組成部分,其設(shè)計好壞直接影響設(shè)備的性能。伴隨著現(xiàn)代武器、飛機(jī)等這些被跟蹤的目標(biāo)速度更快,機(jī)動性更強(qiáng),對光電跟蹤伺服系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力提出了更高的要求;艦載光電跟蹤伺服系統(tǒng)除了要受摩擦力矩干擾、參數(shù)變化等非線性因素的影響外,還要受到載體晃動的影響,對伺服系統(tǒng)的抗擾動能力要求也很高。傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)控制器采用工控機(jī)加板卡結(jié)構(gòu)以及經(jīng)典的PID控制方法已不能滿足要求。
　　針對以上問題,采用陀螺視軸

2、慣性穩(wěn)定方法以及模糊PID控制算法,設(shè)計了基于TMS320F2812DSP的數(shù)字伺服系統(tǒng)。首先根據(jù)光電跟蹤伺服系統(tǒng)的性能指標(biāo),對其總體方案進(jìn)行了分析,確定伺服控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并對系統(tǒng)中的主要元部件進(jìn)行了選型。其次,建立了伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,對電流環(huán)和速率環(huán)進(jìn)行了校正設(shè)計和仿真分析,并給出了數(shù)字穩(wěn)定環(huán)和數(shù)字位置環(huán)的等效模型。然后,對模糊PID控制算法進(jìn)行了設(shè)計,并將其與傳統(tǒng)PID控制算法進(jìn)行了分析比較,通過仿真驗證了其優(yōu)越性。
　　

3、最后,在硬件設(shè)計部分詳細(xì)設(shè)計了以DSP處理器為核心的最小系統(tǒng)電路及外圍擴(kuò)展電路,處理器與旋轉(zhuǎn)變壓器及速率陀螺的接口和控制量輸出電路等。在軟件設(shè)計部分,給出了系統(tǒng)的主要程序模塊流程,包括DSP系統(tǒng)初始化、串行通訊接口模塊(SCI)、定時器中斷塊以及模糊PID控制算法等程序模塊。通過調(diào)試取得了較滿意的結(jié)果。
　　本課題將模糊控制理論引入到艦載光電跟蹤伺服系統(tǒng)設(shè)計中,并應(yīng)用在實(shí)際工程上,不僅在伺服系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和設(shè)計思路上具有理論及應(yīng)用價