| 【中文题名】 | 车长周视镜的自抗扰控制技术 |
| 【英文题名】 | Technologe on Active Disturbance Rejection Control of Commander Panoramic Sight |
| 【学科专业】 | 光学工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-18 |
| 【中关键词】 | 车长周视镜,稳定瞄准,自抗扰控制,数字信号处理,, |
| 【英关键词】 | commander panoramic sight,tracking and stabilizing,active disturbance rejection control,digital signal processing, |
| 【分类导航】 | 工业技术>武器工业>战车、战舰、战机、航天武器>战车>坦克、装甲车> |
| 【论文摘要】 |
车长周视镜是坦克火控系统的重要组成部分,针对现有的车长周视镜稳定瞄准控制系统的不足,本课题采用高性能数字信号处理器结合自抗扰控制(ADRC)技术和教研室自行研制的低成本、数字化开环光纤陀螺对车长周视镜稳定瞄准控制系统进行数字化改造。
文章首先分析了自抗扰控制器的结构组成及其离散算法的实现。为验证将自抗扰控制技术应用于车长周视镜的可行性,建立了永磁直流力矩电机的仿真模型,并在LabVIEW平台上利用该仿真模型进行了自抗扰控制数值仿真。仿真表明,自抗扰控制器具有响应速度快、无超调、无振荡、鲁棒性和抗干扰性都很好的特点。
其次,设计了车长周视镜稳定瞄准控制系统的硬件和软件。硬件设计部分介绍了系统硬件组成结构,重点分析了功率驱动电路和光隔离电路等电路模块;软件部分给出了软件流程图,主要完成了PWM波形产生、自抗扰控制、SCI通信、AD采样、限位保护等功能模块。经过数字化改造后的控制系统在功能、灵活性方面较原模拟系统有很大提高,而体积、功耗大大减小。最后用所设计的控制系统硬件和软件在车长周视镜上进行了ADRC参数整定实验和系统性能测试实验。分析了ADRC各参数对系统性能的影响。通过对系统在无扰... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
8-9 |
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Abstract |
9-10 |
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第一章 绪论 |
10-17 |
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1.1 研究目的及用途 |
10 |
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1.2 车长周视镜稳像原理 |
10-12 |
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1.2.1 车长周视镜结构 |
10-11 |
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1.2.2 车长周视镜工作原理 |
11-12 |
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1.3 自抗扰控制技术 |
12-15 |
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1.4 光纤陀螺简介 |
15-16 |
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1.5 论文主要工作安排 |
16-17 |
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第二章 自抗扰控制器及其仿真 |
17-29 |
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2.1 自抗扰控制器 |
17-20 |
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2.1.1 反馈线性化 |
17-18 |
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2.1.2 扩张状态观测器（ESO） |
18-19 |
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2.1.3 非线性状态误差反馈控制律（NLSEF） |
19 |
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2.1.4 自抗扰控制器（ADRC） |
19-20 |
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2.2 自抗扰控制器离散算法的实现 |
20-22 |
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2.2.1 跟踪微分器（TD）的离散算法实现 |
20-21 |
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2.2.2 扩张状态观测器（ESO）的离散算法实现 |
21-22 |
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2.2.3 非线性状态误差反馈控制律（NLSEF）的离散算法实现 |
22 |
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2.2.4 自抗扰控制器离散算法的实现 |
22 |
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2.3 自抗扰控制器的仿真 |
22-28 |
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2.3.1 LabVIEW简介 |
22-23 |
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2.3.2 永磁直流力矩电机的数学模型 |
23-25 |
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2.3.3 数值仿真 |
25-28 |
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2.4 本章小结 |
28-29 |
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第三章 系统硬件设计 |
29-35 |
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3.1 DSP及其外围电路设计 |
29-31 |
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3.1.1 TMS320F2812 简介 |
29-30 |
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3.1.2 电源设计 |
30-31 |
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3.2 功率驱动与光隔离电路设计 |
31-34 |
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3.2.1 功率驱动电路设计 |
31-33 |
|
3.2.2 光隔离电路设计 |
33-34 |
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3.3 本章小结 |
34-35 |
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第四章 系统软件设计 |
35-44 |
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4.1 控制系统软件设计 |
35-43 |
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4.1.1 PWM波形产生 |
35-39 |
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4.1.2 自抗扰控制器（ADRC） |
39-40 |
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4.1.3 AD采样 |
40-41 |
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4.1.4 串行通信（SCI） |
41-42 |
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4.1.5 限位保护 |
42 |
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4.1.6 中断管理 |
42-43 |
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4.2 本章小结 |
43-44 |
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第五章 实验及结果分析 |
44-53 |
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5.1 自抗扰控制器参数整定实验 |
44-47 |
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5.2 系统性能指标测试 |
47-52 |
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5.2.1 单环平台实验 |
48-50 |
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5.2.2 双环平台实验 |
50-52 |
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5.3 本章小结 |
52-53 |
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第六章 结论及改进意见 |
53-55 |
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6.1 结论 |
53 |
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6.2 有关问题的进一步研究与改进意见 |
53-55 |
|
参考文献 |
55-58 |
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硕士期间发表论文情况 |
58-59 |
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致谢 |
59-60 |
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附录 |
60-61 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385301 |
