天线批测伺服控制系统的设计与实现_硕士学位论文

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1、论文编号：102870310—0090硕士学位论文天线批测伺服控制系统的设计与实现研究生姓名学科、专业研究方向指导教师胡洲导航、制导与控制机电控制技术王志胜副教授干(毫鹕芝南京航空航天大学研究生院自动化学院二0—0年一月Il■Jr心侈f16‘_1JqqNanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationandEngineeringDesignandImplementationoftheServo

2、ControlSystemUsedinBatchAntennaMeasurementAThesisinNavigation，GuidanceandControlbyHUZhouAdvisedbyProf．WangZhishengSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary，2010n¨i¨■I㈣6Ⅲm1i¨in■Immmm●_I㈣8⋯1㈣Y(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)

3、师指导下进以标注和致过的研究成机构的学位的全部或部缩印或扫描作者签名：塑盟一日期：加，口．弓．17●__________■___■●■■■●■●■■_●■●o_■___●●_●■一／中。由度。本文从硬件、软件和控制算法等方面设计并实现了天线批测控制系统，主要研究工作如下：本文完整地设计了主控系统和各分控系统的硬件电路。首先，针对天线批测控制系统的特点提出了一种基于CAN总线的群控方案和硬件电路总体方案。然后，对键盘输入、LCD显示、CAN通信、RS232通信、PWM输出、直流电机驱动和过流保护等硬件电路

4、模块分别进行了详细的设计。最后对所设计的硬件电路进行了测试，验证了设计方案的可行性和正确性。天线批测控制系统采用PIC24H系列单片机作为主控系统和分控系统的主控单元。针对该型单片机的特点，本文设计了主控系统和各分控系统的控制软件，给出了软件设计的总体思想和主要程序的流程图。本文以天线批测控制系统的俯仰通道为例设计了伺服控制算法。首先，针对天线测试转台俯仰通道负载不对称，导轨摩擦力不均匀等特点，进行了详细的建模。然后，运用仿人智能控制算法设计俯仰通道的控制器，并通过仿真对该算法与传统的PID控制算法进行

5、比较，总结出仿人智能控制算法的优点，验证了该算法的可行性。最后，在本系统中运用此算法，使转台满足了精密达位和实时性的要求。关键词：天线测试转台，’群控系统，PIC单片机，CAN总线，仿人智能控制天线批测伺服控制系统设计与实现ABSTRACTnebatchantennameasurementservocontrolsystemisagroupcontrolsystem，whichconsistofmultipleindependentmeasurementturntableandplanescanning

6、shelf．Eachturntablehasallindependentslavecontrolsystem；theslavecontrolsystemandthemotionofthescanningshelfaremanagedandcontrolledbyamastercontrolsystem．Eachmeasurementturntablehasthreedegreesoffreedomofmotion,namely,theheadchannel，thepitchchannelandtheve

7、rticalchannel，thescanningshelfhasonlyonedegreeoffreedomofmotion．Thispaperdesignsandimplementsthebatchantennameasurementservocontrolsystemfromtheaspectsofhardware，softwareandcontrolalgorithm，andSOon．Themainresearchworksareasfollows：Thispapercompletelydesi

8、gnsthehardwarecircuitofthemastercontrolsystemandtheslavecontrolsystem．Firstly，agroupcontrolsschemeandawholehardwarecircuitdesignschemebasedonCANbusisproposedaccordingtothecharacteristicsofthebatchantennameasurementcontrols