反射镜伺服控制系统研究与设计
| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 课题的研究背景 | 第13-16页 |
| 1.2 本研究领域的发展现状与趋势 | 第16-20页 |
| 1.3 本文研究意义及内容安排 | 第20-23页 |
| 2 控制系统的整体设计与研究 | 第23-31页 |
| 2.1 控制系统的一般构成 | 第23页 |
| 2.2 控制系统关键组件的选择和整体设计 | 第23-26页 |
| 2.2.1 传感器 | 第23页 |
| 2.2.2 控制器 | 第23-24页 |
| 2.2.3 执行器 | 第24-25页 |
| 2.2.4 电机驱动方式 | 第25页 |
| 2.2.5 反射镜控制系统的整体设计 | 第25-26页 |
| 2.3 快速反射镜系统的数学建模与分析 | 第26-29页 |
| 2.4 反射镜系统的扰动分析 | 第29-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 像移补偿快速反射镜控制系统的算法仿真 | 第31-61页 |
| 3.1 连续型系统模型的离散化 | 第31-34页 |
| 3.1.1 欧拉替换 | 第31-33页 |
| 3.1.2 双线性替换 | 第33-34页 |
| 3.2 PID控制算法 | 第34-38页 |
| 3.2.1 数字PID控制的基本原理 | 第34-36页 |
| 3.2.2 数字PID控制算法的改进 | 第36-38页 |
| 3.3 自抗扰控制算法 | 第38-51页 |
| 3.3.1 自抗扰控制的产生 | 第39-40页 |
| 3.3.2 跟踪微分器 | 第40-45页 |
| 3.3.3 扩张状态观测器 | 第45-49页 |
| 3.3.4 非线性状态误差反馈控制律 | 第49页 |
| 3.3.5 自抗扰控制器的整体结构与简化处理 | 第49-51页 |
| 3.4 PID控制和自抗扰控制的对比 | 第51-54页 |
| 3.5 零相位误差跟踪控制 | 第54-56页 |
| 3.6 卡尔曼滤波器 | 第56-57页 |
| 3.7 现代控制算法的综合应用 | 第57-59页 |
| 3.8 本章小结 | 第59-61页 |
| 4 像移补偿快速反射镜控制系统设计 | 第61-85页 |
| 4.1 像移补偿快速反射镜控制系统的硬件组成 | 第61-62页 |
| 4.2 FPGA最小系统设计 | 第62-67页 |
| 4.2.1 FPGA | 第62-64页 |
| 4.2.2 电源模块设计 | 第64页 |
| 4.2.3 时钟晶振模块设计 | 第64页 |
| 4.2.4 硬件复位电路设计 | 第64-65页 |
| 4.2.5 仿真器接口电路设计 | 第65-67页 |
| 4.3 FPGA与其他系统模块的连接 | 第67-69页 |
| 4.3.1 FPGA与上位机的通信 | 第67-68页 |
| 4.3.2 FPGA与音圈电机的连接 | 第68-69页 |
| 4.4 FPGA数字系统设计流程 | 第69-71页 |
| 4.5 控制算法的程序实现 | 第71-79页 |
| 4.5.1 光电编码器的工作原理 | 第71-72页 |
| 4.5.2 测量值的预处理程序设计 | 第72-73页 |
| 4.5.3 PID控制器程序设计 | 第73-76页 |
| 4.5.4 自抗扰控制器程序设计 | 第76-78页 |
| 4.5.5 零相位误差跟踪控制器程序设计 | 第78-79页 |
| 4.6 FPGA与上位机的通信 | 第79-82页 |
| 4.6.1 串行通信 | 第79-80页 |
| 4.6.2 信息收发环节的程序实现 | 第80-82页 |
| 4.7 本章小结 | 第82-85页 |
| 5 光轴调节反射镜控制系统设计与实现 | 第85-101页 |
| 5.1 光轴调节反射镜控制系统的硬件组成 | 第85-88页 |
| 5.2 FPGA对OLED 显示屏的驱动 | 第88-94页 |
| 5.2.1 8080并行通信 | 第88-89页 |
| 5.2.2 显示驱动程序的实现 | 第89-94页 |
| 5.3 控制命令发送程序设计 | 第94-97页 |
| 5.4 光轴调节反射镜速度控制实验 | 第97-98页 |
| 5.5 光轴调节反射镜光轴定位控制 | 第98-100页 |
| 5.6 本章小结 | 第100-101页 |
| 6 总结与展望 | 第101-103页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第101-102页 |
| 6.2 对未来工作的展望 | 第102-103页 |
| 参考文献 | 第103-107页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第107页 |
