基于陀螺儀的水平儀研制

2.2萬字 68頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要： 穩(wěn)定平臺由于能隔離載體擾動不斷測量平臺姿態(tài)和位置的變化，精確保持動態(tài)姿態(tài)基準，從而使安裝在平臺上的設備能夠快速準確的瞄準、跟蹤目標因此其應用相當廣泛，一直是各國研究的熱點，近年來更是發(fā)展迅速，被廣泛應用于彈艦制導、機載、艦載、車載武器等軍事領域以及空間遙感探測、公安消防、環(huán)境監(jiān)測等民用領域。
本文結(jié)合實際開展了舵機穩(wěn)定平臺技術的研究，在對系統(tǒng)方案進行深入研究的基礎上分析了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的控制方法以及控制系統(tǒng)軟硬件設計等。
穩(wěn)定平臺是由姿態(tài)測量系統(tǒng)獲得姿態(tài)角，通過控制系統(tǒng)完成姿態(tài)角與機械執(zhí)行系統(tǒng)的變換，最終達到穩(wěn)定目的。該穩(wěn)定平臺以MSP430F5438A單片機為核心微處理器，應用MPU6050系統(tǒng)的陀螺、加速度計組合成姿態(tài)測量系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)處理與解算，得到穩(wěn)定平臺姿態(tài)角。在控制系統(tǒng)的實時控制下，將相應姿態(tài)角轉(zhuǎn)化成舵機控制量，最終在機械執(zhí)行系統(tǒng)的橫滾與俯仰驅(qū)動下達到了保持穩(wěn)定的目的。本文研究內(nèi)容具體包括:
1) 介紹了國內(nèi)外穩(wěn)定平臺控制技術的發(fā)展并分析了舵機穩(wěn)定平臺運動的原理以及驅(qū)動信號的合理分配；
2) 根據(jù)本系統(tǒng)的工作情況和性能指標要求在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下可以減小系統(tǒng)的跟蹤誤差;在此基礎上設計了系統(tǒng)的控制器結(jié)構(gòu)與參數(shù)實現(xiàn)了穩(wěn)定與指令運動的復合控制。
3) 以數(shù)字伺服系統(tǒng)為基礎設計了以MSP430F5438單片機為核心器件的硬件電路完成系統(tǒng)對計算、控制等各方面的性能要求。


關鍵詞：穩(wěn)定平臺 伺服控制系統(tǒng) MSP430F5438