激光通信大口径地面站伺服控制研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第9-13页 |
| 1.2.1 光通信大口径地面站国外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 光通信大口径地面站国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.3 光电跟踪伺服控制系统发展趋势 | 第12-13页 |
| 1.3 论文主要研究内容 | 第13-14页 |
| 第二章 控制系统总体设计方案 | 第14-24页 |
| 2.1 主要技术指标 | 第14页 |
| 2.2 结构设计 | 第14-15页 |
| 2.3 伺服运动分析 | 第15-17页 |
| 2.3.1 指向和扫描捕获过程运动分析 | 第15-17页 |
| 2.3.2 跟踪过程运动分析 | 第17页 |
| 2.4 伺服控制系统设计方案 | 第17-18页 |
| 2.5 控制系统关键器件选型 | 第18-23页 |
| 2.5.1 执行电机 | 第18-19页 |
| 2.5.2 测角、测速装置 | 第19-20页 |
| 2.5.3 成像探测系统 | 第20-21页 |
| 2.5.4 电限位装置 | 第21页 |
| 2.5.5 控制芯片和驱动元件 | 第21-23页 |
| 2.6 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 控制系统软硬件设计 | 第24-46页 |
| 3.1 控制系统硬件总体设计方案 | 第24-25页 |
| 3.2 控制器电路设计及功能实现 | 第25-29页 |
| 3.2.1 通信接口电路 | 第25-26页 |
| 3.2.2 光栅信号处理电路 | 第26-27页 |
| 3.2.3 限位开关电压转换电路 | 第27-28页 |
| 3.2.4 A/D转换电路 | 第28-29页 |
| 3.3 驱动器电路设计与功能实现 | 第29-34页 |
| 3.3.1 供电系统及电机接口电路 | 第29-30页 |
| 3.3.2 光耦隔离电路 | 第30-31页 |
| 3.3.3 安全防护电路 | 第31-33页 |
| 3.3.4 电流采样电路 | 第33-34页 |
| 3.4 硬件电路板 | 第34-35页 |
| 3.5 系统软件程序设计 | 第35-45页 |
| 3.5.1 PWM产生模块 | 第35页 |
| 3.5.2 AD采样模块 | 第35-36页 |
| 3.5.3 光栅采样模块 | 第36-37页 |
| 3.5.4 上位机 | 第37-39页 |
| 3.5.5 通信模块 | 第39-42页 |
| 3.5.6 DSP主函数程序和定时中断程序 | 第42-45页 |
| 3.6 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 控制系统建模与仿真分析 | 第46-61页 |
| 4.1 主要器件及采样环节数学模型 | 第46-48页 |
| 4.1.1 电机与负载数学模型 | 第46-47页 |
| 4.1.2 PWM功率放大器数学模型 | 第47-48页 |
| 4.1.3 采样环节数学模型 | 第48页 |
| 4.2 摩擦模型 | 第48-50页 |
| 4.3 电流环建模与仿真 | 第50-52页 |
| 4.4 速度环建模与仿真 | 第52-56页 |
| 4.4.1 速度单闭环 | 第53-54页 |
| 4.4.2 速度、电流双闭环 | 第54-55页 |
| 4.4.3 速度环仿真结果分析 | 第55-56页 |
| 4.5 位置环建模与仿真 | 第56-60页 |
| 4.5.1 光栅位置环 | 第56-59页 |
| 4.5.2 光位置环 | 第59-60页 |
| 4.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 基于模糊PID控制抑制低速摩擦干扰 | 第61-71页 |
| 5.1 模糊控制原理 | 第61-63页 |
| 5.1.1 模糊控制系统的组成及优势 | 第61页 |
| 5.1.2 模糊化处理 | 第61-62页 |
| 5.1.3 模糊控制规则及模糊推理 | 第62页 |
| 5.1.4 解模糊化处理 | 第62-63页 |
| 5.2 模糊PID控制器设计 | 第63-66页 |
| 5.2.1 模糊PID控制器的结构设计 | 第63页 |
| 5.2.2 输入和输出变量模糊化 | 第63-64页 |
| 5.2.3 模糊PID控制规则设计 | 第64-65页 |
| 5.2.4 模糊推理及解模糊化 | 第65-66页 |
| 5.3 模糊PID控制仿真分析 | 第66-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第六章 实验测试 | 第71-75页 |
| 6.1 精度测试方案 | 第71-72页 |
| 6.1.1 测试方法选择 | 第71页 |
| 6.1.2 测试系统建模 | 第71-72页 |
| 6.2 实验测试结果分析 | 第72-74页 |
| 6.2.1 定位精度测试 | 第72-73页 |
| 6.2.2 跟踪精度测试 | 第73-74页 |
| 6.3 本章小结 | 第74-75页 |
| 第七章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 7.1 总结 | 第75页 |
| 7.2 展望 | 第75-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-81页 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 | 第81页 |
