快速反射鏡DSP的伺服控制系統(tǒng).pdf

1、快速反射鏡是光學掃描器件的一種，對跟蹤目標進行快速捕獲、鎖定和自動跟蹤的設備，是激光雷達、自適應光學、空間光通信等應用領域的關鍵器件之一。國內現(xiàn)有傳統(tǒng)的激光掃描器由于頻率、體積、功耗、控制等方面因素結合的限制，不能滿足現(xiàn)有高端應用領域對于激光掃描的要求。
　　快速反射鏡轉角小，傳統(tǒng)的階躍法很難測得其機械時間常數(shù)，然而建立準確的快反動態(tài)模型，才能在此基礎上獲得準確的調節(jié)器參數(shù)，從而影響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性。針對這一問題，本文給出了頻域

2、法獲取其動態(tài)模型的方法，應用雙滯后超前串聯(lián)校正技術實現(xiàn)了伺服控制系統(tǒng)的設計，并在主控引導下進行了實驗驗證。
　　首先，研究了快速反射鏡控制系統(tǒng)的原理和組成，給出了快速反射鏡動態(tài)穩(wěn)定跟蹤算法原理，并通過MATLAB對快反雙閉環(huán)控制系統(tǒng)進行仿真，從理論上驗證該伺服控制系統(tǒng)的可行性，通過直線光柵巧妙的安裝及角位置碼值轉換原理的分析，構成伺服控制系統(tǒng)的位置閉環(huán)回路。
　　其次，采用高性能浮點型DSP TMS320F2812進行硬件設

3、計，實現(xiàn)了雙閉環(huán)穩(wěn)定控制算法。在此基礎上使用CPLD提供片選信號、時間脈沖信號、直線光柵觸發(fā)信號，實現(xiàn)了伺服控制器的實時性和高度集成性。
　　最后，通過主控計算機引導，進行了快速反射鏡動態(tài)跟蹤試驗，試驗結果表明，方位最大角速度10°/s，最大角加速度5°/s，俯仰最大角速度6°/s，最大角加速度5°/s，方位動態(tài)跟蹤最大均方根誤差為1.979250949′，最小均方根誤差為0.92207′，俯仰最大均方根誤差為1.87834013