| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-18页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 相关技术国内外研究与发展现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 MEMS技术研究与发展现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 稳定平台技术研究与发展现状 | 第13-15页 |
| 1.3 课题设计的关键技术 | 第15-16页 |
| 1.4 论文的主要工作和内容安排 | 第16-18页 |
| 第2章 稳定平台系统总体设计与实现 | 第18-32页 |
| 2.1 稳定平台隔离扰动原理 | 第18-22页 |
| 2.1.1 稳定平台的结构形式 | 第18-19页 |
| 2.1.2 坐标系与坐标变换矩阵 | 第19-20页 |
| 2.1.3 扰动补偿方程的建立 | 第20-22页 |
| 2.2 稳定平台的总体设计 | 第22-24页 |
| 2.2.1 系统总体规划和设计指标 | 第22-23页 |
| 2.2.2 稳定跟踪实现方案 | 第23页 |
| 2.2.3 系统组成及介绍 | 第23-24页 |
| 2.3 稳定控制系统硬件设计 | 第24-28页 |
| 2.3.1 DSP稳定控制器电路设计 | 第25-26页 |
| 2.3.2 MEMS传感器ADIS16350 | 第26-27页 |
| 2.3.3 地磁传感器HMC5883L | 第27页 |
| 2.3.4 AD7606转换电路 | 第27-28页 |
| 2.4 光斑跟踪系统硬件设计 | 第28-31页 |
| 2.4.1 FPGA跟踪处理器电路设计 | 第28-30页 |
| 2.4.2 视频传感器OV7620 | 第30-31页 |
| 2.4.3 视频转换电路ADV7123 | 第31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 MEMS传感器分析与滤波处理 | 第32-45页 |
| 3.1 MEMS传感器标定 | 第32-35页 |
| 3.1.1 MEMS陀螺误差模型 | 第32-33页 |
| 3.1.2 MEMS加速度计误差模型 | 第33页 |
| 3.1.3 MEMS传感器标定实验 | 第33-35页 |
| 3.1.4 标定实验结果 | 第35页 |
| 3.2 MEMS传感器Allan方差分析 | 第35-37页 |
| 3.2.1 Allan方差原理 | 第35-36页 |
| 3.2.2 MEMS传感器Allan方差分析 | 第36-37页 |
| 3.3 MEMS陀螺滤波处理 | 第37-41页 |
| 3.3.1 递推加权滤波 | 第37-38页 |
| 3.3.2 数字低通滤波 | 第38-39页 |
| 3.3.3 α-β-γ滤波 | 第39-40页 |
| 3.3.4 滤波算法对比 | 第40-41页 |
| 3.4 MEMS陀螺漂移补偿算法设计 | 第41-44页 |
| 3.4.1 基于Kalman滤波的数据融合算法设计 | 第41-43页 |
| 3.4.2 角度融合算法结果分析 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 稳定平台系统建模与控制算法设计 | 第45-65页 |
| 4.1 稳定平台系统建模 | 第45-48页 |
| 4.1.1 电机框架的数学模型 | 第45-46页 |
| 4.1.2 MEMS陀螺的数学模型 | 第46页 |
| 4.1.3 功放环节的数学模型 | 第46-47页 |
| 4.1.4 目标跟踪设备的数学模型 | 第47页 |
| 4.1.5 稳定跟踪回路的数学模型 | 第47-48页 |
| 4.2 基于频域法的电机模型参数辨识 | 第48-50页 |
| 4.2.1 基于MEMS陀螺的电机频域响应测试 | 第48-49页 |
| 4.2.2 频域响应数据处理 | 第49-50页 |
| 4.3 稳定平台控制算法设计 | 第50-55页 |
| 4.3.1 速度内环控制器设计 | 第50-54页 |
| 4.3.2 位置外环控制器设计 | 第54-55页 |
| 4.4 稳定平台的自适应摩擦补偿研究 | 第55-61页 |
| 4.4.1 自适应控制 | 第55-56页 |
| 4.4.2 平台摩擦影响分析与Stribeck模型 | 第56-57页 |
| 4.4.3 基于Stribeck模型的自适应控制率设计 | 第57-59页 |
| 4.4.4 摩擦补偿仿真对比分析 | 第59-61页 |
| 4.5 平台控制算法的DSP实现 | 第61-64页 |
| 4.5.1 DSP稳定控制程序的编写 | 第61-62页 |
| 4.5.2 稳定系统性能测试 | 第62-64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 激光光斑检测算法设计与实现 | 第65-76页 |
| 5.1 滤波处理算法 | 第65-67页 |
| 5.1.1 均值滤波 | 第65-66页 |
| 5.1.2 中值滤波 | 第66页 |
| 5.1.3 低通滤波 | 第66页 |
| 5.1.4 滤波效果对比 | 第66-67页 |
| 5.2 激光光斑精密检测算法 | 第67-69页 |
| 5.2.1 形心算法 | 第67-68页 |
| 5.2.2 质心算法 | 第68-69页 |
| 5.3 激光光斑检测方案 | 第69-70页 |
| 5.4 激光光斑检测算法的FPGA实现 | 第70-75页 |
| 5.4.1 视频设备的配置与采集 | 第70-71页 |
| 5.4.2 光斑滤波模块 | 第71-72页 |
| 5.4.3 光斑判决/计数模块 | 第72页 |
| 5.4.4 光斑坐标计算模块 | 第72页 |
| 5.4.5 基于SOPC的光斑脱靶量传输 | 第72-74页 |
| 5.4.6 VGA驱动显示模块 | 第74-75页 |
| 5.5 激光光斑跟踪系统测试 | 第75页 |
| 5.6 本章小结 | 第75-76页 |
| 第6章 双轴稳定平台实验 | 第76-81页 |
| 6.1 平台系统与实验设备 | 第76-78页 |
| 6.2 平台系统指标测试 | 第78-80页 |
| 6.2.1 平台系统隔离度测试 | 第78-79页 |
| 6.2.2 平台系统跟踪性能测试 | 第79-80页 |
| 6.3 本章小结 | 第80-81页 |
| 结论 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
| 附录 | 第89-90页 |
