导引头伺服控制系统平台的设计与实现
发布时间：2024-04-21 16:29
随着现代军事技术迅猛发展,精确制导武器是现代局部战争中的主要攻防武器,列为对21世纪初总体作战能力有重大影响的军事装备和军事技术之首,是当今世界提高武器装备抗干扰能力和命中精度最有效的手段,是世界各国军事应用中重点研究和竞相发展的高新技术领域之一。导引头是精确制导武器的核心制导部件,能为武器系统提供精确制导信息等重要功能,可提高武器系统作战效能,是精确制导武器系统研制的核心技术之一,直接关系到整个武器系统的研制水平。本文基于图像导引头制导方式,采用速率陀螺稳定平台的结构和控制形式来完成了一款导引头的设计和开发。论文首先系统的介绍了国内外导引头的研究现状,简要介绍了导引头的基本功能和组成,然后阐述了伺服控制系统理论设计过程,详细描述了控制系统性能指标和校正方法。论文重点对图像导引头速率陀螺稳定平台结构、控制系统和图像信息进行研究,阐述了用DSP+FPGA为主框架来搭建伺服控制系统稳定平台的硬件电路、软件开发过程及自抗扰设计等方面内容。本文详细说明了软、硬件的设计流程,对软件测试流程进行了说明。最后,本文对导引头测试、试验与验证测试以及导引头系统仿真技术加以研究,并且结果结论表明该导引头设...
【文章页数】：120 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题概述
1.2 国内外研究状况
1.3 导引头概述
1.3.1 导引头分类
1.3.2 导引头在导弹系统中的位置
1.3.3 导引头的基本功能
1.3.4 导引头系统基本组成
1.4 本论文的结构安排
第二章 导引头伺服控制系统理论设计
2.1 导引头控制系统经典设计
2.1.1 控制系统静态性能指标和动态性能指标
2.1.2 控制系统校正设计方法
2.2 导引头自抗扰控制设计技术
2.2.1 自抗扰控制的基本类型分析
2.2.2 模型参考自抗扰控制的基本原理
2.2.3 李雅普诺夫稳定性理论
2.3 本章小结
第三章 速率陀螺稳定平台结构设计
3.1 陀螺稳定平台结构布局选择
3.2 平台主要元部件的选择
3.2.1 速率陀螺
3.2.2 力矩电机
3.3 框架角测量方案
3.4 陀螺稳定平台的框架结构
3.5 有效减小作用在平台上的干扰力矩
3.6 本章小结
第四章 速率陀螺稳定平台控制设计
4.1 导引头控制回路系统的功能及组成
4.1.1 导引头控制回路的基本功能及组成
4.1.2 系统设计的主要技术参数
4.2 稳定平台型导引头控制回路系统设计
4.2.1 导引头控制系统方案和主要技术参数
4.2.2 系统设计的主要技术参数
4.2.3 控制回路各环节数学模型的建立
4.2.4 导引头单通道控制回路的数学模型
4.2.5 稳定控制回路的分析和设计
4.2.6 角跟踪控制回路的分析和设计
4.2.7 预偏/电锁控制回路的分析和设计
4.2.8 搜索控制回路的分析和设计
4.2.9 导引头跟踪回路自抗扰控制系统设计
4.3 导引头控制回路的电路实现
4.3.1 概述
4.3.2 数字信号处理器电路的实现
4.4 本章小结
第五章 导引头图像信息设计
5.1 工作原理
5.2 系统组成
5.3 处理器硬件设计
5.3.1 硬件实现功能
5.3.2 接口设计
5.3.3 主要器件选型
5.3.4 信号处理器软件设计
5.4 本章小结
第六章 导引头测试、试验与验证
6.1 试验内容及条件
6.1.1 性能试验
6.1.2 环境试验
6.1.3 仿真试验
6.2 性能评估准则的建立
6.3 分系统调试与测试
6.4 总体性能测试与试验验证
6.4.1 实验室测试与试验验证
6.4.2 外场试验方法
6.5 导引头控制系统性能测试
6.5.1 视线角速度阶跃响应
6.5.2 隔离度
6.5.3 最大和最小视线角速度
6.5.4 半实物仿真下导引头末制导信息输出
6.6 本章小结
第七章 导引头系统仿真技术
7.1 仿真系统概述
7.2 导引头的数学仿真
7.3 导引头半实物仿真系统
7.4 仿真系统的构建
7.4.1 红外成像目标和场景生成模拟系统
7.4.2 电视图像目标和场景生成模拟系统
7.4.3 导引头运动姿态测试模拟系统
7.4.4 导引头模拟操控装置
7.4.5 数据实时显示、记录系统
7.4.6 仿真计算机
7.5 导引头控制系统仿真结果
7.5.1 预偏/锁定回路
7.5.2 稳定回路
7.5.3 跟踪回路
7.6 本章小结
第八章 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：3961146
【文章页数】：120 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题概述
1.2 国内外研究状况
1.3 导引头概述
1.3.1 导引头分类
1.3.2 导引头在导弹系统中的位置
1.3.3 导引头的基本功能
1.3.4 导引头系统基本组成
1.4 本论文的结构安排
第二章 导引头伺服控制系统理论设计
2.1 导引头控制系统经典设计
2.1.1 控制系统静态性能指标和动态性能指标
2.1.2 控制系统校正设计方法
2.2 导引头自抗扰控制设计技术
2.2.1 自抗扰控制的基本类型分析
2.2.2 模型参考自抗扰控制的基本原理
2.2.3 李雅普诺夫稳定性理论
2.3 本章小结
第三章 速率陀螺稳定平台结构设计
3.1 陀螺稳定平台结构布局选择
3.2 平台主要元部件的选择
3.2.1 速率陀螺
3.2.2 力矩电机
3.3 框架角测量方案
3.4 陀螺稳定平台的框架结构
3.5 有效减小作用在平台上的干扰力矩
3.6 本章小结
第四章 速率陀螺稳定平台控制设计
4.1 导引头控制回路系统的功能及组成
4.1.1 导引头控制回路的基本功能及组成
4.1.2 系统设计的主要技术参数
4.2 稳定平台型导引头控制回路系统设计
4.2.1 导引头控制系统方案和主要技术参数
4.2.2 系统设计的主要技术参数
4.2.3 控制回路各环节数学模型的建立
4.2.4 导引头单通道控制回路的数学模型
4.2.5 稳定控制回路的分析和设计
4.2.6 角跟踪控制回路的分析和设计
4.2.7 预偏/电锁控制回路的分析和设计
4.2.8 搜索控制回路的分析和设计
4.2.9 导引头跟踪回路自抗扰控制系统设计
4.3 导引头控制回路的电路实现
4.3.1 概述
4.3.2 数字信号处理器电路的实现
4.4 本章小结
第五章 导引头图像信息设计
5.1 工作原理
5.2 系统组成
5.3 处理器硬件设计
5.3.1 硬件实现功能
5.3.2 接口设计
5.3.3 主要器件选型
5.3.4 信号处理器软件设计
5.4 本章小结
第六章 导引头测试、试验与验证
6.1 试验内容及条件
6.1.1 性能试验
6.1.2 环境试验
6.1.3 仿真试验
6.2 性能评估准则的建立
6.3 分系统调试与测试
6.4 总体性能测试与试验验证
6.4.1 实验室测试与试验验证
6.4.2 外场试验方法
6.5 导引头控制系统性能测试
6.5.1 视线角速度阶跃响应
6.5.2 隔离度
6.5.3 最大和最小视线角速度
6.5.4 半实物仿真下导引头末制导信息输出
6.6 本章小结
第七章 导引头系统仿真技术
7.1 仿真系统概述
7.2 导引头的数学仿真
7.3 导引头半实物仿真系统
7.4 仿真系统的构建
7.4.1 红外成像目标和场景生成模拟系统
7.4.2 电视图像目标和场景生成模拟系统
7.4.3 导引头运动姿态测试模拟系统
7.4.4 导引头模拟操控装置
7.4.5 数据实时显示、记录系统
7.4.6 仿真计算机
7.5 导引头控制系统仿真结果
7.5.1 预偏/锁定回路
7.5.2 稳定回路
7.5.3 跟踪回路
7.6 本章小结
第八章 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：3961146
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/sousuoyinqinglunwen/3961146.html