基于_DSP_的天线伺服控制器设计与实现

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1、硕士学位论文基于DSP的天线伺服控制器设计与实现DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFANTENNASERVOCONTROLLERBASEDONDSP贾建辉哈尔滨工业大学2011年6月国内图书分类号：TP23学校代码：10213国际图书分类号：620密级：公开工学硕士学位论文基于DSP的天线伺服控制器设计与实现硕士研究生：贾建辉导师：朱晓蕊副教授企业导师：李铁高工申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP23U.D.C:620Dissert

2、ationfortheDoctoralDegreeinEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFANTENNASERVOCONTROLLERBASEDONDSPCandidate：JianhuiJiaSupervisor：Prof.XiaoruiZhuAssociateSupervisor:SeniorEngineer.TieLiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：Shenz

3、henGraduateSchoolDateofDefence：June,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要在执行导弹火箭发射任务时，遥测天线是不可缺少的设备。它主要对发射目标进行跟踪锁定，实时接收来自飞行目标的数据信息，工程人员通过分析该数据信息，对发射效果进行评估。天线伺服分系统是遥测天线中的重要组成部分，它使天线能够精准的对准飞行目标，使得数据通信能够顺利进行。本文在分析天线伺服系统的基础上，设计了天线伺服系统控制器，主要内容包括算

4、法设计及相应的软硬件设计。算法上主要采用快速最优算法+模糊PID算法的控制策略。快速最优算法是一种类似bang-bang控制的控制策略，在该算法控制下，控制器输出最大控制量，且需要在正反两方向进行切换。当系统跟踪误差较大时采用快速最优算法控制以提高系统响应快速性，当跟踪误差较小时，采用模糊PID进行精准控制。硬件上主要设计了DSP+FPGA的控制平台，包括SDRAM和FLASH扩展、AD转换、二阶低通滤波等电路，该平台能处理大量信号和复杂算法；软件设计在本文中主要通过流程框图的形式进行介绍。最后，在对控制器硬件电路测试通过后，在实际系统中对模糊PID算法和

5、快速最优算法进行论证，最终系统测试结果表明，采用快速最优算法结合模糊PID算法的控制策略，天线运行具有良好的动静态特性，满足天线伺服系统的技术要求。关键词：伺服；天线；DSP+FPGA；模糊PID；快速最优-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWhenperformingtasksthatlaunchingmissileorrocket,telemetryantennaisindispensableequipment.Itcantrackandlocktheflyingtarget,andreceivethedatafromthetarget

6、,thenwecanassesstheeffectsofthelaunchthroughanalyzingthedata.Antennaservosubsystemisanimportantpartoftelemetryantenna,theantennacantracktheflyingtargetpreciselyunderthecontrolofthesubsysteminthatdatacommunicationcanbecarriedoutsmoothly.Afteranalyzingtheantennaservosysteminthispape

7、r,theantennaservosystemcontrollerisdesigned.Themaincontentsincludealgorithmandcorrespondingsoftwareandhardware.FastoptimalalgorithmandfuzzyPIDalgorithmaredesignedinalgorithm.Fastoptimalalgorithmisacontrolstrategythatissimilartobang-bangcontrol,underthecontrolofthealgorithm,theoutp

8、utofthecontrolleriscontrolvolumeo