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车载双轴稳定平台控制系统的研发
| 论文题名： | 车载双轴稳定平台控制系统的研发 |
| 关键词： | 车载双轴稳定平台;磁场定向控制;陀螺仪位置补偿;伺服系统;姿态传感器 |
| 摘要： | 本论文工作的目的主要是将自动控制原理及技术应用到实物产品中去，重点研究了机电一体化转动平台，涉及永磁力矩电机的伺服系统软硬件设计、陀螺仪稳定功能设计、双轴转动平台结构设计等。意义在于在特殊领域，使用高精度的位置及姿态传感器配合直驱电机，以减少中间传动环节最大限度地提高平台的到位精度，在具有运输或某些振动环境下可以隔离载体扰动，使得平台负载设备可以达到稳定跟踪目标的目的，在国防、军工等领域具有重要的意义。 研究的理论方法:基于矢量控制理论，即磁场定向控制(FieldOrientedControl，FOC)理论驱动永磁力矩电机，电机端反馈采用旋转变压器进行闭环控制，具有高可靠性及恶劣环境的适应性;空间速度传感器采用光纤陀螺仪测速，积分得到角度信息进行反向补偿;同时基于ARM平台进行软硬件设计，设计有电流采样电路，速度采样电路，接口电路，电源电路，功率驱动电路等嵌入FOC控制程序实现伺服的三环控制;通过id=0控制策略，采用经典的最佳整定控制理论进行电流环校正、速度环适配实现三环控制，达到较高精度的位置随动系统。 本文主要通过双轴平台的结构设计、关键器件的选型、原理图的设计，基于经典控制理论对电流环、速度环的参数进行了最佳整定，通过陀螺仪的数据进行了反向的位置补偿。最终完成了实物的加工，并进行了数据的采集，验证的稳定的精度。 通过实现原理样机的设计工作，对研究理论具有一定的现实意义;在设计工作中，实际软硬件、结构设计离不开理论的指导，理论也不能照搬进实际设计工作，存在许多近似处理。 |
| 作者： | 李卢毅 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张天平;孙九林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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