機(jī)載雷達(dá)伺服系統(tǒng)研發(fā)及其變結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、本論文是以某型機(jī)載雷達(dá)轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)電氣部分的研發(fā)及其關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化項目為背景。主要內(nèi)容包括：1、根據(jù)轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的原理，制定了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案；2、完成控制器和檢測器的軟硬件開發(fā)；3、對系統(tǒng)進(jìn)行建模分析，并通過系統(tǒng)辨識，獲得系統(tǒng)模型；4、引入變結(jié)構(gòu)控制策略對系統(tǒng)進(jìn)行控制，并通過計算機(jī)仿真手段驗證其控制效果。
　　筆者在綜合考慮系統(tǒng)的功能要求、性能指標(biāo)、成本等因素之后，確定了伺服控制系統(tǒng)的整體設(shè)計方案和各關(guān)鍵器件的選用：采用模塊

2、化設(shè)計思想，系統(tǒng)由通信模塊、控制模塊、驅(qū)動模塊以及檢測模塊四大模塊組成。其中，上位機(jī)作為人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)與控制平臺的通信；以ARM芯片作為控制核心；MAXON伺服直流電機(jī)作為執(zhí)行器件；使用PWM調(diào)制驅(qū)動方式和滑模變結(jié)構(gòu)控制策略；采用位置、速度、電流三環(huán)檢測回路的控制結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。
　　隨后進(jìn)行了伺服控制系統(tǒng)的硬件和軟件各個部分的設(shè)計、開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。該部分主要工作有：硬件方面，介紹系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)，包括以STM32

3、F103為核心的控制電路、驅(qū)動器芯片的外圍電路設(shè)計、檢測模塊中解碼電路和一些信號處理電路等；軟件方面，介紹系統(tǒng)軟件的開發(fā)和編寫，包括軟件的開發(fā)環(huán)境和工具、主程序的編寫和各種中斷服務(wù)子程序的編寫等。
　　控制器設(shè)計的前提是構(gòu)建出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。在研究了多種系統(tǒng)建模方法之后，本系統(tǒng)采用系統(tǒng)辨識的方法得出該伺服控制系統(tǒng)的近似數(shù)學(xué)模型。在得到的近似模型的基礎(chǔ)之上，設(shè)計了該伺服控制系統(tǒng)基于自適應(yīng)指數(shù)趨近律的變結(jié)構(gòu)控制器，并通過計算機(jī)仿真，驗