基于加速度回路的天线随动系统控制器设计

作者：时间：2011-04-07来源：网络收藏

2．2．5 跟踪特性
图4给出了当输入q=20t，ψ=0时，输出φ(t)的仿真曲线。它表明，当输入20°／s的角速度信号时，跟踪回路能较好地复现系统的输入信号，即电轴可以稳定跟踪视线角，实现高精度跟踪。同时可以看出，φ的输出在过零点时，特性良好，无死区现象。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/162203.htm

2．2．6 引入加速度回路特性
在天线随动系统中增加的角加速度负反馈回路，不但可以用于抑制系统的高频振荡，解决随动系统的颤振问题，而且能克服惯性平台的“航向效应”，提高了电机参数的鲁棒性，使平台式随动系统的性能更加可靠。图5给出了输入标准差为σi=0．33时，取Kc2=1．2，加速度回路起反馈作用，输出标准差σo=0．21。它表明天线随动系统的φ角度输出得到平滑。取Kc2=0，加速度回路不起反馈作用时，输出标准差σo= 0．23。可见，加入加速度反馈回路可以进一步降低φ的输出振荡。

3 系统实现
3．1 系统硬件实现
本系统是采用以DSP为核心控制芯片的数字控制系统，通过天线随动系统，对采取的控制方案的性能进行实测验证。考虑到在天线随动系统中，天线的负载大，扰动负载力矩较大，系统选用永磁式直流力矩电机，它是一种低转速、大力矩的直流电动机，可以直接带动低速负载和大转矩负载，具有转速和转矩波动小，机械特性和调节特性线性度好等优点，根据给定的参数，选取力矩电机的堵转转矩为3．7 N·m，电气时延为T≤0．93 ms。测角电位计选用精密塑料电位计MidoriCPP-35型，有效电气角为340°，速率陀螺选用单自由度液浮陀螺JST-1，它具有漂移小，零位及重复性好，频率宽的特点。
随动系统控制器的硬件结构主要包括A／D采样电路模块、DSP和FPGA控制电路模块、PWM功率驱动电路、SCI串口通信电路、供电电源等模块。系统硬件结构如图6所示。