三轴自主稳定跟踪平台的研究与实现——控制系统硬件设计与实现

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1、南京理工大学硕士学位论文三轴自主稳定跟踪平台的研究与实现——控制系统硬件设计与实现姓名：时琦婧申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：樊卫华20100620硕士论文三轴自主稳定跟踪平台的研究与实现摘要随着人们对卫星通信需求的日益增大，卫星通信事业迅猛发展。自主稳定跟踪系统作为各类移动载体卫星通信系统的核心之一，已经成为相关应用领域的研究热点。本文以三轴自主稳定跟踪平台的研制为背景，首先按照系统设计指标要求，改进并完善了天线稳定跟踪系统的总体设计方案。根据总体设计思想，进行了基于DSPTMS320F2812的控制器硬件

2、设计与实现。给出了电源模块、控制模块、信号处理模块、通信模块、步进电机驱动模块、直流电机驱动模块的具体电路与实现。然后，分析了系统软件的任务以及实时性等要求，进行了pc／os．II操作系统的移植，并且对系统软件设计进行了探讨，对系统任务进行了初步划分。最后，对控制器各模块进行了调试和性能验证，调试结果表明本文所设计的控制器是可行的。关键词：三轴稳定跟踪平台，DSP，无刷直流电机，IPM，pC／OS．II硕士论文AbstractWithpeople’Sgrowingdemandsforsatellitecommunications

3、，satellitecommunicationsdeveloprapidly．Self-stabilizationandtrackingsystem，whichisacoreofsatellitecommunicationsystemsonthemoVingcarriers，hasbecomeahotspotoftechnicalresearchesandapplications．Tllispaperisbasedonthe3-axisself-stabilizationandtrackingplatform．Firstly,a

4、ccordingtothedesignrequirements，thetotaldesignofthestabilizationandtrackingantennasystemisimproved．Accordingtothetotaldesign，thehardwareofthecontrolsystemisdesignedandimplementedbasedonDSPTMS320F2812．111edetailcircuitdesignsandimplementationsofthepowermodule，thecontr

5、olmodllle，thesignalprocessingmodule，thecommunicationmodule，thesteppingmotordrivermoduleandtheBLDCMdrivermodulearepresented．Aftertheanalysisofthetasksandthereal—timedemandsofthesystemSOl。tware,theoperatingsystemI-tC／OS—IIisported．Andthedesignofthesystemsoftwareandthep

6、reliminarydivisionofthesystemtasksaresmdied．Finally,themodulesofthecontrolleraretestedandverified．Thetestresultsshowthefeasibilityofthedesignedcontroller．Keywords：3-axisstabilizationandtrackingplatform，DSP,BLDCM，IPM，J_tC／OS-IIn声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加

7、以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：—蹲卑少睁f月印日硕士论文三轴自主稳定跟踪平台的研究与实现1绪论1．1“动中通刀卫星通信

8、系统的课题背景近十几年来，随着科技的进步，卫星通信事业迅猛发展，目前在轨的同步卫星已经达N200多颗。人类每时每刻都通过同步卫星向世界各地传送电视、语音、图像等各种数据信息【l】。可以说，卫星的应用已经深入到社会生活的各个领域。我国自1984年4月发射了第一颗实