导引头伺服控制系统的研究

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导引头技术是精确制导导弹的核心技术之一,导引头的性能直接影响制导导弹的命中精度。导引头伺服控制系统是导引头的关键组成部分,其性能直接决定导引头的跟踪精度。  本文根据项目要求,设计一套导引头伺服控制系统。  首先,根据技术要求,分析导引头伺服控制系统所要完成的功能:隔振、搜索、截获和跟踪,得出系统总体设计方案,确定导引头伺服控制系统为速度稳定回路和位置跟踪回路构成的双闭环结构。稳定回路采用光纤陀螺作为反馈元件,用来隔离弹体扰动,稳定视轴;位置回路采用光电编码器作为反馈元件,完成对目标的搜索、跟踪。同时,设计时考虑了对导引头伺服控制系统的体积和重量方面的限制。  其次,在分析控制系统技术指标的基础上,合理选择控制系统的控制算法。稳定回路采用PI控制算法,以提高系统的型别,减小稳态误差;位置回路采用PD控制算法,以增加系统相位裕度,减弱系统振荡,保证控制系统具有良好的动态特性。  再次,以TI公司最新的专用DSP芯片TMS320F28335为核心,设计了伺服控制系统硬件电路。在设计时,使用可编程逻辑器件,以减小电路板尺寸,保证电路的可靠性。同时,基于模块化设计思想,分别在CCS3.3和Quartus II开发环境中,完成了DSP和FPGA的程序设计。  最后,提出了系统测试方案,对测试结果进行分析,并对引起误差的因素进行了详细分析。  
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