發(fā)布時(shí)間：2017-09-03 09:42

  本文關(guān)鍵詞：FOD檢測(cè)雷達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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【摘要】：民航事業(yè)作為現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的重要組成部分,在社會(huì)生活中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用,它與人民群眾的生活息息相關(guān),因此航空器的安全問(wèn)題也變得日益重要。FOD是有可能出現(xiàn)在機(jī)場(chǎng)跑道并損壞航空器的外來(lái)物體的簡(jiǎn)稱(chēng),它對(duì)航空器的危害巨大；FOD檢測(cè)雷達(dá)天線(xiàn)能夠檢測(cè)到這些外來(lái)物體,但是本身必須依靠一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的載體才能有效檢測(cè)大面積跑道。轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)可以作為FOD檢測(cè)雷達(dá)天線(xiàn)的載體,安置在機(jī)場(chǎng)跑道兩側(cè)并帶動(dòng)雷達(dá)天線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道內(nèi)的外來(lái)物體進(jìn)行檢測(cè)。本文根據(jù)某科研項(xiàng)目需求設(shè)計(jì)了一款位置精度和速度穩(wěn)定度較高且成本較低的轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng),具體研究?jī)?nèi)容如下所示：1、根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)和功能需求確定轉(zhuǎn)臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案,分析轉(zhuǎn)臺(tái)的工作原理和設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu),然后對(duì)所用的器件進(jìn)行了選擇。2、按照轉(zhuǎn)臺(tái)的功能需求進(jìn)行硬件板卡設(shè)計(jì),板卡采用STM32+FPGA雙處理器協(xié)作的設(shè)計(jì)思想；分別介紹了各功能模塊的設(shè)計(jì)并給出了具體的電路原理圖。3、根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理設(shè)計(jì)了速度環(huán)和位置環(huán)相結(jié)合的閉環(huán)反饋控制策略,建立了轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差并利用PI調(diào)節(jié)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正在MATLAB中進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)；闡述了光電編碼器存在的測(cè)量誤差并針對(duì)該誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行了滑動(dòng)平均濾波處理。4、轉(zhuǎn)臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)采用模塊化的編程思想,將軟件分成多個(gè)功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)；介紹了軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境和轉(zhuǎn)臺(tái)上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)。5、轉(zhuǎn)臺(tái)與載荷系統(tǒng)聯(lián)調(diào)進(jìn)行驗(yàn)收工作；因轉(zhuǎn)臺(tái)工作環(huán)境特殊,為測(cè)試其可靠性在環(huán)境試驗(yàn)中心分別進(jìn)行了高低溫和高濕環(huán)境試驗(yàn)并順利通過(guò)；系統(tǒng)在機(jī)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)取得較好的效果。最后對(duì)本設(shè)計(jì)的研究成果進(jìn)行了總結(jié)并提出了不足和改進(jìn)方法,該系統(tǒng)如果得到推廣使用將會(huì)為我國(guó)民航事業(yè)的發(fā)展提供巨大的幫助。
【關(guān)鍵詞】：FOD檢測(cè)雷達(dá) 轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng) PID控制 滑動(dòng)平均濾波
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN957.8;TM921.541
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文的主要安排11-13
• 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案13-21
• 2.1 轉(zhuǎn)臺(tái)技術(shù)及功能指標(biāo)13-14
• 2.2 系統(tǒng)綜述14-15
• 2.2.1 整體系統(tǒng)組成14
• 2.2.2 轉(zhuǎn)臺(tái)的工作原理14-15
• 2.2.3 轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)15
• 2.3 系統(tǒng)中相關(guān)器件的選擇15-20
• 2.3.1 電機(jī)和減速器的選擇16-17
• 2.3.2 驅(qū)動(dòng)器的選擇17-18
• 2.3.3 角度傳感器的選擇18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 3 系統(tǒng)硬件板卡設(shè)計(jì)21-34
• 3.1 硬件板卡總體設(shè)計(jì)21-22
• 3.2 硬件板卡各模塊電路設(shè)計(jì)22-33
• 3.2.1 STM32處理器模塊22-25
• 3.2.2 FPGA處理器模塊25-27
• 3.2.3 板卡供電模塊27-29
• 3.2.4 編碼器采集模塊29-30
• 3.2.5 通信接口模塊30-32
• 3.2.6 硬件限位保護(hù)模塊32-33
• 3.2.7 板卡信號(hào)隔離處理33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及編碼器應(yīng)用34-46
• 4.1 轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部結(jié)構(gòu)34
• 4.2 轉(zhuǎn)臺(tái)控制策略34-35
• 4.3 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差35-41
• 4.3.1 轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)學(xué)模型35-37
• 4.3.2 穩(wěn)態(tài)誤差分析37-40
• 4.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)40-41
• 4.4 光電編碼器數(shù)據(jù)采集和處理應(yīng)用41-45
• 4.4.1 光電編碼器數(shù)據(jù)采集及采樣周期41-42
• 4.4.2 光電編碼器測(cè)量誤差影響因素42-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)46-53
• 5.1 軟件實(shí)現(xiàn)的功能46
• 5.2 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境46-47
• 5.3 軟件各功能模塊設(shè)計(jì)47-52
• 5.3.1 系統(tǒng)通信協(xié)議47-48
• 5.3.2 主程序功能模塊48-50
• 5.3.3 中斷服務(wù)程序功能模塊50-52
• 5.4 轉(zhuǎn)臺(tái)上位機(jī)軟件52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果53-60
• 6.1 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)結(jié)果53-56
• 6.1.1 功能指標(biāo)53
• 6.1.2 轉(zhuǎn)動(dòng)角速度53-54
• 6.1.3 轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍54-55
• 6.1.4 輸出角度精度55
• 6.1.5 脈沖和數(shù)據(jù)波形55-56
• 6.2 環(huán)境試驗(yàn)結(jié)果56-57
• 6.2.1 高低溫環(huán)境試驗(yàn)56-57
• 6.2.2 高濕環(huán)境試驗(yàn)57
• 6.2.3 環(huán)境試驗(yàn)結(jié)果57
• 6.3 系統(tǒng)實(shí)地試驗(yàn)結(jié)果57-59
• 6.4 本章小結(jié)59-60
• 7 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文63-64
• 致謝64-67
• 附錄67

【相似文獻(xiàn)】

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

1 孫久榮;FOD檢測(cè)雷達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];西安工業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：784295