重力儀穩(wěn)定平臺快速原型控制方法研究.pdf

1、重力儀穩(wěn)定平臺是一種機載儀器支撐平臺，用于實現重力儀在工作過程的水平穩(wěn)定，減小載機姿態(tài)擾動和振動對重力儀工作的影響，保證重力儀的測量精度。該穩(wěn)定平臺作為典型的機電一體化精密伺服裝置，由機械平臺和伺服控制系統(tǒng)兩部分組成，其中控制系統(tǒng)一般采用嵌入式計算機系統(tǒng)或數字信號處理器作為核心計算單元。傳統(tǒng)的編程方法以人工直接代碼編程為主，編程效率低，人員工作量大。本文以重力儀穩(wěn)定平臺的控制系統(tǒng)為對象，開展控制器底層程序代碼的快速自動生成方法研究。研究

2、目的在于通過快速原型技術實現穩(wěn)定平臺的嵌入式控制，掌握控制程序代碼的自動生成方法。以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工低效編程方式，為類似機電系統(tǒng)底層控制軟件的靈活高效開發(fā)提供新的技術途徑。
　　本文的研究內容主要有以下幾個方面：
　　1.針對重力儀的使用需求，對穩(wěn)定平臺進行了需求分析和方案設計。針對重力儀穩(wěn)定平臺的應用特點，從研制任務需求開始分析，制定了系統(tǒng)的整體方案，分析了系統(tǒng)關鍵的傳感器件選型過程。從結構布局、硬件方案及設計要求和軟件架構

3、及流程對系統(tǒng)機電一體化的總體框架進行了搭建。
　　2.為了在設計階段分析、預測系統(tǒng)的伺服性能，建立了穩(wěn)定平臺水平俯仰軸的動力學和控制模型，并對模型的有效性進行了驗證。對傾角穩(wěn)定環(huán)進行了分析，建立了各個閉環(huán)的結構框圖。進行了傾角穩(wěn)定環(huán)的不同控制結構的仿真和試驗對比研究，確定了平臺穩(wěn)定回路的三環(huán)控制結構。
　　3.為了解決編程過程中程序架構、外設接口、全局變量、控制算法的快速實現和高效操作問題，研究利用快速原型技術實現系統(tǒng)的設計