| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 云台研究意义 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外云台研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3.1 国外云台研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3.2 国内云台研究现状 | 第15-16页 |
| 1.4 本课题研究内容 | 第16-19页 |
| 1.4.1 云台研究方向 | 第16-17页 |
| 1.4.2 论文主要内容 | 第17-19页 |
| 2 伺服云台的关键技术研究 | 第19-33页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 伺服云台技术参数分析 | 第19-22页 |
| 2.2.1 驱动方式选择 | 第19-20页 |
| 2.2.2 传动方式选择 | 第20-21页 |
| 2.2.3 伺服控制 | 第21-22页 |
| 2.3 直流无刷电机构成及原理 | 第22-25页 |
| 2.3.1 无刷直流电机结构与工作原理 | 第22页 |
| 2.3.2 无刷直流电机数学模型 | 第22-24页 |
| 2.3.3 传动机构数学模型 | 第24-25页 |
| 2.4 伺服云台运动学分析 | 第25-30页 |
| 2.4.1 坐标系建立 | 第25-26页 |
| 2.4.2 云台角度位置分析 | 第26-27页 |
| 2.4.3 云台关节轨迹插值计算 | 第27-30页 |
| 2.5 云台控制协议 | 第30-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-33页 |
| 3 伺服云台机械结构设计、分析和实现 | 第33-42页 |
| 3.1 基于带传动云台内部结构设计 | 第33页 |
| 3.2 直流无刷电动机选型 | 第33-35页 |
| 3.3 位置传感器选型 | 第35-36页 |
| 3.4 云台总体结构设计 | 第36-40页 |
| 3.4.1 垂直传动轴设计 | 第38页 |
| 3.4.2 竖直连接轴设计 | 第38-39页 |
| 3.4.3 回转机构设计 | 第39-40页 |
| 3.4.4 俯仰机构设计 | 第40页 |
| 3.5 样机 | 第40-41页 |
| 3.6 本章小结 | 第41-42页 |
| 4 基于DSP的云台控制系统硬件设计与实现 | 第42-52页 |
| 4.1 DSP控制板设计 | 第42页 |
| 4.2 核心处理器选型 | 第42-44页 |
| 4.3 驱动电路设计 | 第44-45页 |
| 4.3.1 IR2136内部结构及功能特点 | 第44-45页 |
| 4.3.2 无刷直流电机驱动电路 | 第45页 |
| 4.4 电源模块 | 第45-46页 |
| 4.5 外围接口板设计 | 第46页 |
| 4.6 外扩SRAM模块 | 第46-47页 |
| 4.7 JTAG仿真接口 | 第47页 |
| 4.8 位置单元设计 | 第47-48页 |
| 4.8.1 限位开关设计 | 第48页 |
| 4.8.2 绝对值编码器 | 第48页 |
| 4.9 D/A输出模块 | 第48-49页 |
| 4.10 串口通信模块 | 第49-50页 |
| 4.11 抗干扰设计 | 第50-51页 |
| 4.12 本章小结 | 第51-52页 |
| 5 基于分数阶PI~λD~μ控制器云台运动系统控制研究 | 第52-78页 |
| 5.1 分数阶函数的定义 | 第52-53页 |
| 5.2 分数阶方程解析方法 | 第53-54页 |
| 5.2.1 分数阶微分方程的描述 | 第53页 |
| 5.2.2 分数阶线性微积分方程求解方法 | 第53-54页 |
| 5.3 分数阶PI~λD~μ控制器描述 | 第54-60页 |
| 5.3.1 分数阶PI~λD~μ控制器分类 | 第55-58页 |
| 5.3.2 分数阶PI~λD~μ控制器参数变化对系统性能影响 | 第58-60页 |
| 5.4 分数阶PI~λD~μ控制器参数整定方法与实现 | 第60-63页 |
| 5.4.1 分数阶PI~λD~μ控制器参数整定方法 | 第60-62页 |
| 5.4.2 分数阶PI~λD~μ控制器的实现 | 第62-63页 |
| 5.5 基于分数PI~λD~μ控制器云台直流无刷电机控制仿真研究 | 第63-69页 |
| 5.5.1 直流无刷电机控制系统分数阶PI~λD~μ控制器设计 | 第63-64页 |
| 5.5.2 分数阶PI~λD~μ控制器设计 | 第64-67页 |
| 5.5.3 整数阶PID控制器设计 | 第67-69页 |
| 5.6 实验仿真研究 | 第69-77页 |
| 5.6.1 输入信号是阶跃信号、斜坡信号、正弦信号结果分析 | 第70-74页 |
| 5.6.2 分数阶PI~λD~μ控制器对负载变化鲁棒性 | 第74-77页 |
| 5.7 本章小结 | 第77-78页 |
| 6 结论 | 第78-80页 |
| 6.1 总结 | 第78页 |
| 6.2 展望 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-85页 |
| 附录 | 第85页 |
