高精度轉臺位置伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、閃電成像儀是我國正在研制的風云四號氣象衛(wèi)星所攜帶的一種可以從太空對地面的閃電進行監(jiān)測和定位的光學遙感器,通過它可以實現(xiàn)對閃電的定位,掌握閃電的規(guī)模以及變化情況等重要數(shù)據(jù),對短期和長期的天氣預報都非常有用。本課題主要是研制一個高精度的定位轉臺為閃電成像儀升空之前的實驗室定標做準備,轉臺將承載閃電成像儀并為其提供精確的定位,從而完成對其各個方面的測試工作了解其在軌性能。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、磐ㄟ^對轉臺電氣部分整體方案分析確定采用

2、工業(yè)控制計算機作為控制元件,根據(jù)各個軸的運動特點的分別選擇力矩電機作為旋轉軸的驅(qū)動元件,步進電機作為直線軸的驅(qū)動元件,建立轉臺旋轉軸的數(shù)學模型和摩擦模型,針對傳統(tǒng)離散滑?？刂葡到y(tǒng)進行分析并對指數(shù)趨近律進行改進,使其更適合轉臺控制系統(tǒng)的應用要求,將改進后的離散滑模控制方法應用到旋轉軸的控制中去并對其進行仿真研究。
　?、聘鶕?jù)各個軸精度的要求,選定絕對式圓光柵和增量式光柵尺分別作為旋轉軸和直線軸的測量元件,并在設計過程中引入FPGA數(shù)

3、字芯片,對FPGA和絕對式圓光柵的通訊以及對增量式光柵信號的四細分方法進行研究,針對計算機控制系統(tǒng)的特點設計對位置數(shù)據(jù)的定時采樣,FPGA的引入使測角模塊的完全數(shù)字化,為研制高精度模塊化的測角系統(tǒng)奠定了基礎。
　?、遣捎肰C6.0軟件編寫控制系統(tǒng)的控制程序和控制面板界面,對轉臺各個部件的工作狀態(tài)進行采集并在控制面板上顯示,在滿足控制要求的同時盡量做到控制界面友好、操作方便;對自制功能接口板和控制柜進行設計以實現(xiàn)工業(yè)計算機與轉臺臺體