| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究的背景和意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究概况及发展趋势 | 第9-12页 |
| 1.2.1 稳定平台研究现状及发展趋势 | 第9-10页 |
| 1.2.2 稳定平台控制系统研究现状及发展趋势 | 第10-11页 |
| 1.2.3 陀螺仪及其信号处理研究现状及发展趋势 | 第11-12页 |
| 1.3 本文的主要研究内容和章节安排 | 第12-14页 |
| 2 稳定平台总体设计 | 第14-28页 |
| 2.1 引言 | 第14页 |
| 2.2 稳定平台结构设计 | 第14-15页 |
| 2.3 稳定原理分析 | 第15-19页 |
| 2.4 稳定平台材料分析 | 第19-20页 |
| 2.5 稳定平台控制系统设计 | 第20页 |
| 2.6 稳定平台控制系统主要器件选型 | 第20-25页 |
| 2.6.1 电机选型 | 第20-22页 |
| 2.6.2 陀螺仪的选型 | 第22-24页 |
| 2.6.3 位置检测元件的选型 | 第24-25页 |
| 2.6.4 主控制器的选型 | 第25页 |
| 2.7 稳定平台的误差分析 | 第25-27页 |
| 2.7.1 机械结构误差 | 第25-26页 |
| 2.7.2 摩擦力矩误差 | 第26页 |
| 2.7.3 陀螺仪信号误差 | 第26-27页 |
| 2.8 本章小结 | 第27-28页 |
| 3 MEMS陀螺仪信号处理 | 第28-42页 |
| 3.1 引言 | 第28页 |
| 3.2 MEMS陀螺的工作原理和信号特点 | 第28-30页 |
| 3.2.1 MEMS陀螺的工作原理 | 第28-29页 |
| 3.2.2 MEMS陀螺信号随机误差分析 | 第29-30页 |
| 3.3 陀螺随机误差Allan方差分析 | 第30-33页 |
| 3.3.1 Allan方差法基本原理 | 第30-31页 |
| 3.3.2 陀螺信号采集 | 第31-32页 |
| 3.3.3 随机信号Allan方差分析 | 第32-33页 |
| 3.4 陀螺信号随机误差建模 | 第33-39页 |
| 3.4.1 陀螺信号预处理 | 第33-34页 |
| 3.4.2 数据检验 | 第34-37页 |
| 3.4.3 ARMA建模方法 | 第37-39页 |
| 3.5 卡尔曼滤波 | 第39-41页 |
| 3.5.1 卡尔曼滤波基本原理 | 第39-40页 |
| 3.5.2 卡尔曼滤波器设计及滤波结果分析 | 第40-41页 |
| 3.6 本章小结 | 第41-42页 |
| 4 稳定平台控制算法 | 第42-53页 |
| 4.1 数字控制系统的设计方法 | 第42页 |
| 4.2 稳定平台数学模型的建立 | 第42-46页 |
| 4.2.1 直流力矩电机的建模 | 第42-44页 |
| 4.2.2 陀螺仪的建模 | 第44页 |
| 4.2.3 其他环节的建模 | 第44-45页 |
| 4.2.4 控制系统的建模 | 第45-46页 |
| 4.3 PID控制算法设计 | 第46-48页 |
| 4.3.1 PID控制原理 | 第46页 |
| 4.3.2 控制回路的校正 | 第46-47页 |
| 4.3.3 PID控制参数的求解 | 第47-48页 |
| 4.4 模糊PID控制算法 | 第48-52页 |
| 4.4.0 模糊PID控制原理 | 第48-49页 |
| 4.4.1 模糊PID参数自整定的基本原则如下 | 第49页 |
| 4.4.2 模糊PID控制器语言变量设计 | 第49-50页 |
| 4.4.3 模糊PID控制器语言值选择及隶属函数设计 | 第50页 |
| 4.4.4 模糊PID控制器模糊规则集设定 | 第50-51页 |
| 4.4.5 仿真及其比较研究 | 第51-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 5 稳定平台控制系统硬件设计 | 第53-63页 |
| 5.1 控制系统总体方案设计 | 第53页 |
| 5.2 控制系统硬件电路设计 | 第53-59页 |
| 5.2.1 DSP芯片 | 第53-54页 |
| 5.2.2 电源电路设计 | 第54-55页 |
| 5.2.3 时钟电路 | 第55页 |
| 5.2.4 存储器扩展设计 | 第55-56页 |
| 5.2.5 复位电路设计 | 第56-57页 |
| 5.2.6 JTAG接口设计 | 第57页 |
| 5.2.7 旋转编码器接口设计 | 第57-58页 |
| 5.2.8 PWM驱动设计 | 第58-59页 |
| 5.2.9 A/D转换电路设计 | 第59页 |
| 5.3 PCB控制板设计 | 第59-62页 |
| 5.3.1 PCB设计时注意事项 | 第60页 |
| 5.3.2 PCB设计流程 | 第60-61页 |
| 5.3.3 设计规则检查 | 第61-62页 |
| 5.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 6 稳定平台控制系统软件设计 | 第63-72页 |
| 6.1 软件总体设计 | 第63-66页 |
| 6.1.1 系统工作模式介绍 | 第63-64页 |
| 6.1.2 系统软件总体设计 | 第64-66页 |
| 6.2 功能模块软件设计 | 第66-71页 |
| 6.2.1 MEMS陀螺信号采集及处理设计 | 第66-68页 |
| 6.2.2 控制算法的实现 | 第68-69页 |
| 6.2.3 电机控制模块 | 第69-70页 |
| 6.2.4 位置反馈模块 | 第70-71页 |
| 6.3 本章小结 | 第71-72页 |
| 7 总结与展望 | 第72-74页 |
| 7.1 工作总结 | 第72-73页 |
| 7.2 展望 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 附录 | 第79页 |