相机稳定平台设计

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1、Candidate：ZhangXingwangSupervisor：Prof．TanZhenfanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Navigation，GuidanceandControlDateofSubmission：December,2009DateofOralExamination：March，2010University：HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明指导下，由的引用已在的内容外，品成果。对以明确方式兴磁弓只

2、8I!I本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(囱在授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。、I～O?，

3、—、作者(签字)：方红数日王导师(签字)：7复彭盈蘑日期：0口Io年多月寥日幽乃年多月罗日杂工作环境中的各项系统参数给系统稳定运行带来的影响，引入了PID控制算法，实现了稳定平台的控制设计。本文对相机稳定平台系统的工作原理进行了介绍，然后对系统总体方案与系统结构进行了分析、仿真及设计。硬件FPGA系统围绕Altera的Cyclone系列FPGA芯片展开，提出了以FPGA为主控芯片的系统架构，并在此基础搭建了FPGA外围电路。硬件处理器部分围绕内嵌软核处理器NiosII展开，添加了系统所需的SPI模块、PWM模块和UART模块等。软件部分设计了卡尔曼滤波

4、、PID控制器和姿态解算等，进行了Matlab仿真，最后在软硬件设计的基础上对整个系统进行了调试，结果表明速度、精度和抗扰性达到系统要求。关键词：稳定平台；MEMS；FPGA嘶thsmallsize，lightweight，lowpowerconsumption，lowcost，highreliability,easy-to-digitaltechnology,ets．ThepaperdesignasetofcontrollerbasedonFPGAandMEMSgyroscopeappliedforcamerastableplatform．Consi

5、deringthatthesystemparameterwillbechangeinthebadoperatingenvironment，PIDcontrolalgolrithmhasbeentakenintoaccount，whichhavingrealizedthedesignofcamerastableplatform．Thispaperintroducestheprincipleandoverallplanoftheofcamerastableplatformandnextlyintroducestheanalysis，simulaterand

6、designforstructure．HardwaremainlyusestheFPGAchipofAltera’Scyclonemodels，andbasedonthis，buildsaFPGAauxiliarycircuit．Thehardwareprocessormainlyusestheembeddedsoft—coreprocessorNiosII．ThenaddthesystemrequiredsuchasSPI，PWMandUARTmodules．ThepartofsoftwaredesigningaKalmanfilter,PDcont

7、rollerandtheattitudesolutionandMatlabsimulation．At1astwhendebuggedthewholesystemonthebasisofsoft,rareandhardwaredesign，theresultsshowthatthissystemhasagoodperformanceinthefieldofspeed，accuracyandanti-interferenceability．Keywords：Stablizedplatform；MEMS；FPGA哈尔滨工程大学硕七学位论文目录第1章绪论⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·11．1课题研究的背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯