本文關(guān)鍵詞：某型機(jī)載雷達(dá)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與平臺(tái)補(bǔ)償算法研究

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【摘要】：本文論述了某型機(jī)載雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程及相關(guān)平臺(tái)補(bǔ)償算法的研究。通過(guò)對(duì)相關(guān)軟硬件的設(shè)計(jì),初步完成了某型機(jī)載雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。本論文首先論述了該課題的背景,國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及論文主要研究?jī)?nèi)容。之后論述了某型機(jī)載雷達(dá)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。具體包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)劃分,系統(tǒng)硬件控制電路的設(shè)計(jì),電路功耗的估算,電機(jī)負(fù)載的估算仿真以及主要元器件的選型。其中硬件控制電路主要以DSP+FPGA為核心控制器,DSP為主處理,實(shí)現(xiàn)所有控制算法;FPGA為輔助控制器,實(shí)現(xiàn)所有接口電路設(shè)計(jì);DSP與FPGA通過(guò)外部擴(kuò)轉(zhuǎn)總線XINTF相連。其后詳細(xì)論述了FPGA硬件接口電路的設(shè)計(jì)。使用Virtex-5系列FPGA作為硬件設(shè)計(jì)平臺(tái),所有FPGA硬件接口電路均采用Verilog語(yǔ)言在ISE13.1開發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)開發(fā)。具體的電路設(shè)計(jì)編程采用Top-Down結(jié)構(gòu),按照功能劃分自頂向下逐層開發(fā)。具體開發(fā)了:3路RS422串口,1路SSI絕對(duì)式編碼器接口,1路ABZ相增量式編碼器接口,1路RS232串口,1路XINTF接口,1路DA接口,以及DIDO接口等程序。然后介紹了平臺(tái)穩(wěn)定補(bǔ)償算法。其中首先介紹了平臺(tái)穩(wěn)定補(bǔ)償算法的應(yīng)用背景與使用目的;之后分別從平臺(tái)俯仰和平臺(tái)橫滾兩個(gè)方面單獨(dú)介紹了基于橫滾和俯仰的平臺(tái)補(bǔ)償算法的推導(dǎo)過(guò)程;然后綜合平臺(tái)俯仰和橫滾的算法推導(dǎo)過(guò)程介紹了基于平臺(tái)俯仰橫滾復(fù)合運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)穩(wěn)定補(bǔ)償算法的推導(dǎo)過(guò)程;最后開發(fā)了平臺(tái)補(bǔ)償算法在DSP程序中的實(shí)現(xiàn)。接著介紹了系統(tǒng)調(diào)試相關(guān)工作,其中主要包括FPGA主要接口功能調(diào)試,系統(tǒng)性能測(cè)試以及調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并解決的問(wèn)題。FPGA的主要接口功能調(diào)試包括通信接口調(diào)試,反饋接口調(diào)試,XINTF接口調(diào)試和DA接口調(diào)試。通過(guò)對(duì)接口的調(diào)試,保證接口功能正確性和接口性能的穩(wěn)定性。系統(tǒng)性能測(cè)試包括俯仰軸和方位軸電機(jī)的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)測(cè)試,通過(guò)對(duì)相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié),使得三環(huán)工作在最優(yōu)狀態(tài)。調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并解決的問(wèn)題包括DSP與FPGA的上電加載問(wèn)題,FPGA控制驅(qū)動(dòng)器使能問(wèn)題,俯仰軸齒輪傳動(dòng)問(wèn)題。論文最后,對(duì)全文內(nèi)容與所完成工作進(jìn)行總結(jié),提出不足與改進(jìn)方式。
【關(guān)鍵詞】：伺服控制 穩(wěn)定補(bǔ)償 DSP FPGA
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP273;TN959.73
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 課題背景及來(lái)源16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r16-17
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容17-20
• 第二章 伺服控制系統(tǒng)總體方案20-36
• 2.1 伺服控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)20-21
• 2.1.1 伺服控制系統(tǒng)功能需求20-21
• 2.1.2 伺服控制系統(tǒng)主要性能指標(biāo)21
• 2.2 電路總體方案21-24
• 2.2.1 伺服控制系統(tǒng)組成21-22
• 2.2.2 控制模塊電路總體設(shè)計(jì)22-24
• 2.3 負(fù)載估算24-31
• 2.3.1 慣性力矩25-29
• 2.3.2 摩擦力矩29
• 2.3.3 不平衡力矩29-30
• 2.3.4 風(fēng)載力矩30
• 2.3.5 力矩合成30-31
• 2.4 控制模塊功耗估算31-33
• 2.4.1 控制模塊功耗分析31
• 2.4.2 (10) 5V電源功耗估算31-33
• 2.4.3 ± 15V電源功耗估算33
• 2.5 主要元器件選擇33-35
• 2.5.1 電機(jī)選擇33-34
• 2.5.2 驅(qū)動(dòng)器選擇34-35
• 2.5.3 編碼器選擇35
• 2.6 本章總結(jié)35-36
• 第三章 FPGA硬件接口電路設(shè)計(jì)36-60
• 3.1 硬件接口電路功能需求36
• 3.2 FPGA開發(fā)流程36-39
• 3.2.1 FPGA及其開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介36-37
• 3.2.2 Verilog語(yǔ)言簡(jiǎn)介37
• 3.2.3 FPGA開發(fā)流程簡(jiǎn)介37-39
• 3.3 FPGA硬件接口電路模塊化設(shè)計(jì)39-40
• 3.4 FPGA子模塊設(shè)計(jì)與仿真40-58
• 3.4.1 時(shí)鐘模塊40-41
• 3.4.2 通信接口模塊41-47
• 3.4.3 反饋接口模塊47-52
• 3.4.4 DA模塊52-54
• 3.4.5 XINTF模塊54-55
• 3.4.6 DIDO模塊55-56
• 3.4.7 校驗(yàn)?zāi)K56-58
• 3.5 本章總結(jié)58-60
• 第四章 平臺(tái)穩(wěn)定補(bǔ)償算法研究60-70
• 4.1 平臺(tái)穩(wěn)定補(bǔ)償簡(jiǎn)介60-61
• 4.2 平臺(tái)俯仰運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定補(bǔ)償算法推導(dǎo)61-63
• 4.3 平臺(tái)橫滾運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定補(bǔ)償算法推導(dǎo)63-66
• 4.4 平臺(tái)俯仰橫滾運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定補(bǔ)償算法推導(dǎo)66-67
• 4.5 平臺(tái)穩(wěn)定補(bǔ)償算法的DSP程序?qū)崿F(xiàn)67-69
• 4.6 本章總結(jié)69-70
• 第五章 系統(tǒng)調(diào)試70-82
• 5.1 FPGA主要硬件接口功能調(diào)試70-75
• 5.1.1 通信接口調(diào)試70-72
• 5.1.2 反饋接口調(diào)試72-73
• 5.1.3 XINTF接口調(diào)試73
• 5.1.4 DA接口調(diào)試73-75
• 5.2 系統(tǒng)性能測(cè)試75-79
• 5.2.1 電流環(huán)性能測(cè)試75-77
• 5.2.2 速度環(huán)性能測(cè)試77-78
• 5.2.3 位置環(huán)性能測(cè)試78-79
• 5.3 系統(tǒng)調(diào)試中碰到并解決的問(wèn)題79-80
• 5.3.1 DSP與FPGA上電加載問(wèn)題79
• 5.3.2 FPGA控制驅(qū)動(dòng)器使能問(wèn)題79-80
• 5.3.3 俯仰齒輪傳動(dòng)問(wèn)題80
• 5.4 本章總結(jié)80-82
• 第六章 總結(jié)與展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-86
• 致謝86-88
• 作者簡(jiǎn)介88-89

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 周新良;吳鵬;;一種快速掃描伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2013年05期

2 徐建萍;施未勛;;一種基于MSK4300的無(wú)刷直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];自動(dòng)化應(yīng)用;2013年04期

3 郭耀華;姚明林;張銀蒲;;基于FPGA的SSI接口傳感器通信系統(tǒng)[J];儀表技術(shù)與傳感器;2010年11期

4 王曉坤;楊進(jìn)華;韓文波;王雪麗;;變速控制在基于DSP的轉(zhuǎn)臺(tái)定位跟蹤中的實(shí)現(xiàn)[J];長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年01期

5 陳作炳;劉澤峰;盧亮明;康玉勝;;雷達(dá)天線扇掃工況下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)載荷分析[J];機(jī)械傳動(dòng);2008年04期

6 李萬(wàn)民;;基于DSP和FPGA的轉(zhuǎn)臺(tái)控制器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J];電子測(cè)量技術(shù);2007年09期

7 吳琳;譚營(yíng);唐建;;運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展與展望[J];機(jī)床與液壓;2007年07期

8 孟浩然;王建立;李洪文;;基于TMS320F2812的直流力矩電機(jī)伺服系統(tǒng)[J];電子測(cè)量技術(shù);2007年03期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 毛明瑞;轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：895468