| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第13-18页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第15-16页 |
| 1.4 关键技术 | 第16页 |
| 1.5 论文章节安排 | 第16-17页 |
| 1.6 本章总结 | 第17-18页 |
| 第二章 增稳云台系统结构及工作原理 | 第18-24页 |
| 2.1 增稳云台的结构 | 第18-20页 |
| 2.2 增稳云台平衡原理 | 第20-21页 |
| 2.3 云台控制系统模型 | 第21-22页 |
| 2.4 云台控制系统硬件架构 | 第22-23页 |
| 2.5 本章总结 | 第23-24页 |
| 第三章 云台的姿态方程建模 | 第24-33页 |
| 3.1 参考坐标系 | 第24-25页 |
| 3.2 姿态表达式 | 第25-32页 |
| 3.2.1 欧拉角 | 第26-28页 |
| 3.2.2 四元数 | 第28-30页 |
| 3.2.3 姿态角校正 | 第30-31页 |
| 3.2.4 航向角校正 | 第31-32页 |
| 3.4 本章总结 | 第32-33页 |
| 第四章 云台的姿态控制 | 第33-51页 |
| 4.1 无刷直流电机的结构及运行原理 | 第33-35页 |
| 4.2 无刷直流电机的矢量控制 | 第35-40页 |
| 4.2.1 无刷直流电机的数学模型 | 第36-37页 |
| 4.2.2 正弦波整流换相 | 第37页 |
| 4.2.3 坐标变换 | 第37页 |
| 4.2.4 Clarke变换 | 第37-39页 |
| 4.2.5 Park变换 | 第39-40页 |
| 4.3 空间电压矢量脉宽调制技术 | 第40-46页 |
| 4.3.1 SVPWM基本原理 | 第40-42页 |
| 4.3.2 SVPWM算法推导 | 第42-43页 |
| 4.3.3 SVPWM调制方法 | 第43-44页 |
| 4.3.4 合成矢量U_(ref)所处扇区的判断 | 第44-45页 |
| 4.3.5 SVPWM的物理含义 | 第45-46页 |
| 4.4 无刷直流电机的伺服控制 | 第46-50页 |
| 4.4.1 电流环控制器 | 第47-48页 |
| 4.4.2 速度环控制器 | 第48-49页 |
| 4.4.3 角度环控制器 | 第49-50页 |
| 4.5 本章总结 | 第50-51页 |
| 第五章 增稳云台系统设计 | 第51-64页 |
| 5.1 系统总体硬件构成 | 第51页 |
| 5.2 微控制器概述 | 第51-52页 |
| 5.3 电源降压模块的设计 | 第52-53页 |
| 5.4 姿态解算模块的设计 | 第53-56页 |
| 5.4.1 MPU-6050和HMC5883L的数据获取 | 第54-55页 |
| 5.4.2 姿态数据处理 | 第55-56页 |
| 5.5 无刷直流电机伺服系统的设计 | 第56-63页 |
| 5.5.1 电机角度检测模块设计 | 第57-60页 |
| 5.5.2 定子电流检测模块的设计 | 第60-61页 |
| 5.5.3 电机驱动模块设计 | 第61-62页 |
| 5.5.4 UART串口通信模块 | 第62-63页 |
| 5.6 本章总结 | 第63-64页 |
| 第六章 实验结果与分析 | 第64-81页 |
| 6.1 电源降压模块实验 | 第64-65页 |
| 6.2 姿态传感器实验 | 第65-70页 |
| 6.2.1 姿态传感器数据采集 | 第65-67页 |
| 6.2.2 姿态解算仿真 | 第67-69页 |
| 6.2.3 姿态解算实验 | 第69-70页 |
| 6.3 电机控制模块实验 | 第70-80页 |
| 6.3.1 电机的反电动势测试 | 第71页 |
| 6.3.2 电机驱动的仿真与实验 | 第71-74页 |
| 6.3.3 电机相电流采集实验 | 第74-75页 |
| 6.3.4 电机转子角度测量实验 | 第75页 |
| 6.3.5 电机电流闭环实验 | 第75-77页 |
| 6.3.6 电机速度闭环实验 | 第77-78页 |
| 6.3.7 电机角度闭环实验 | 第78-79页 |
| 6.3.8 系统整体实验 | 第79-80页 |
| 6.4 本章总结 | 第80-81页 |
| 总结与展望 | 第81-83页 |
| 1 本文总结 | 第81页 |
| 2 本文创新点 | 第81-82页 |
| 3 本文的不足与展望 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 攻读位学期间发表论文及成果 | 第86-88页 |
| 致谢 | 第88页 |