光电吊舱作为侦察设备的眼睛,在目标监控与跟踪方面扮演着非常重要的角色。当载体受到飞机振动、空气流动和摩擦等外来干扰的影响时,视轴容易出现晃动,从而造成光学传感器成像模糊,因此需要隔离载体扰动对成像的影响。本文以某小型吊舱控制系统的设计与开发为基础,完成了控制系统的总体方案设计,然后对电机运动的摩擦干扰进行了研究,最后完成整个系统软件设计及联试联调。主要完成的内容如下:(1)根据吊舱控制系统的功能需求与系统指标,完成了控制系统的总体方案设计。完成系统的关键部件选型和系统的硬件电路设计。(2)根据选用的电机以及系统的负载进行控制系统的建模。在仿真平台中完成系统性能参数的仿真分析,为设计开发提供理论依据。(3)根据系统的需求,对小型吊舱控制系统的摩擦力矩进行了辨识和补偿。首先建立系统的Stribeck摩擦力矩模型,进行线性化处理,然后通过实验得到系统的实际数据,并完成对系统摩擦力矩的辨识。最终通过前馈策略改善了非线性因素造成的速度跟踪死区现象并通过平台仿真验证了补偿策略的合理性。(4)简要概述了控制系统中用到的控制算法。进行了控制模块和驱动模块软件的设计与开发。采用分模块化的程序设计思想,完成了初始化、检测、预置、搜索、扫描、参数装订等模块的软件设计。(5)完成小型吊舱专用控制系统调试。主要包括电路板的单板调试、联试联调,进行了系统各个环路的参数选取,然后按照功能与指标进行检测与验证。产品达到了功能和指标要求,即将交付使用。