挠性陀螺仪数字控制回路关键技术研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xp1308729
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
挠性陀螺是一种机电式陀螺仪,广泛应用于制导弹药、战车、火炮等对体积和成本有着严格限制的武器装备上。传统的挠性陀螺闭环控制回路的解调、低通陷波、滤波、校正等环节均通过模拟电路实现。这种实现方式有十分明显的缺点,当外部环境剧烈变化或陀螺剧烈运动时,由模拟电路构成的陀螺控制回路的参数会发生改变,并且控制回路中的模拟元器件性能会随着老化而逐渐下降,从而影响到整个陀螺仪的测量误差;模拟电路难以实现复杂的控制算法,而基于经典控制算法的陀螺仪控制回路一般难以满足某些有特殊使用要求的载体;模拟电路分立元件多,体积大,结构复杂,可靠性差。为了克服模拟电路的各种缺点,运用数字化控制技术将陀螺仪控制回路数字化。使用数字信号处理器完成挠性陀螺仪的闭环控制。以数字处理器为核心的全数字化控制回路可以大大地提高挠性陀螺仪的测量精度和可靠性。为了实现挠性陀螺控制回路的全数字化控制与测量,首先,深入研究了挠性陀螺仪的工作原理。运用陀螺动力学与运动学分析原理,建立了挠性陀螺及其开环传递函数与控制回路传递函数。挠性陀螺数字控制回路由带通滤波器、A/D和D/A转换电路、功率放大电路、数字信号处理电路、陀螺二次电源电路、陀螺信号输出电路组成。其中,带通滤波电路滤除激磁信号以外的噪声电压。使用功率放大器OPA544驱动挠性陀螺力矩器。数字信号处理电路使用TI公司浮点型的TMS320F28335作为核心控制芯片,实现陀螺信号的相敏解调,低通滤波,陷波,校正,角速率输出等功能。上述功能均由TMS320F28335的软件实现。在设计校正控制器时,分别使用超前校正方法和模糊自适应PID控制方法对控制回路的校正控制器进行设计,并通过Matlab的仿真分析,证明模糊自适应PID控制器相比传统的校正控制器具有更好的控制性能。最后,对全数字挠性陀螺控制回路进行性能指标测试,结果表明本文设计的控制回路实现了预期功能,性能指标满足系统要求。
其他文献
经济的发展和经济结构的调整,导致人口的大规模流动,越来越多的城镇居民为寻求经济条件的改善或职业变换,转向经济发达的城市迈进,从而出现了一大批的城镇留守儿童。父母的长
主题标引作为一种重要的知识组织方法,为知识利用和知识服务奠定重要基础。结合标引工作实践,在简要介绍生物医学文献主题标引的定义、特点、复杂性及质量控制重要性的基础上,重
新时代网络意识形态工作是国家意识形态工作中的重要组成部分。从价值、理论和路径三重向度来分析新时代网络意识形态工作,有助于更好地认识、理解和开展网络意识形态工作。
针对低快拍条件下相干信号波束形成问题,提出一种单快拍相干自适应波束形成方法。首先构造Duvall特征消除器滤除阵列接收信号中的期望信号,再利用空间平滑方法解相关。然后依
飞行劳动是现代社会最复杂的劳动类型之一,特别是现代新型战机的使用,对飞行员的心理品质也提出了更高的要求。实际作战或训练中,应激决策的时间由过去以分计算下降到以秒计算,加
60年来,特别是改革开放30多年来,我国的水利水电建设事业得到飞速发展,建成和在建一大批具有世界级水平的大型水利枢纽,为了满足工程建设的迫切需要,向设计提供技术先进、安
受经济全球化和信息多样化的影响,民族国家认同受到多方面的挑战,主要表现在各种反动势力企图破坏祖国统一;经济全球化浪潮波及经济认同;各种社会思潮消弱主流意识形态,严重