| 题名 | 基于TSC695的快速指向与扫描系统控制方案研究 |
| 作者 | 朱钰 |
| 答辩日期 | 2012-05-12 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陈桂林 |
| 关键词 | 交流永磁同步电机 运动控制 预测滤波 Tsc695 |
| 学位专业 | 电路与系统 |
| 英文摘要 | 近年来，以空间遥感探测器与光电跟踪探测器为代表，复杂电磁环境下的高精度红外光电探测设备正逐步向大视场化，高响应速度和高可靠性方向发展。由于成像器件技术的发展较为缓慢，新一代的光电探测设备多采用电扫描结合机械扫描的运动方式扩大有效视场，令转动机构的运动过程复杂程度越来越高，对其伺服系统的响应速度、跟踪精度、以及抗干扰能力提出了更高的要求。 目前，此类系统中多采用永磁同步电机（PMSM）控制探测器运动。根据机电结合扫描技术原理，光电探测器转动机构的运动状态均可抽象为给定运动目标的指向运动，和给定运动状态的扫描运动两类。因此提高探测性能的关键，可归结为改善PMSM运动控制系统在指向与扫描运动状态下的稳态精度和动态响应，并提高其抗干扰能力。 本文在PMSM传统PID三环控制方案的基础上，通过研究PMSM运动控制的原理，分析已有的PID三环控制律数学模型，引入变结构控制思想，设计了一种基于预测滤波的PMSM控制改进方案。该方案通过预估电机未来时刻的角位置判断系统的运动状态，据此对控制模型进行调整以提高性能。 为证实改进方案的可行性，本文为高精度运动伺服系统设计了一套基于空间专用处理器TSC695的高性能、高可靠性、具有工程实用价值的软、硬件控制平台。由于TSC695本身的性能优势和模块化的软件设计，在同等条件下，与已有运动控系统相比，该平台能达到更高的控制精度和可靠性，并具有更好的抗干扰能力、通用性和可扩展性。 从实验结果来看，基于预测滤波的改进方案能够在较少的处理器资源代价下，有效改进已有运动伺服系统的动态与静态控制特性，进而提高所属光电探测系统的工作性能。TSC695芯片优秀的运算能力和抗干扰设计能够保证高复杂度控制律算法在恶劣电磁环境下的安全执行。二者的结合为高精度、高速度、高可靠性的光电探测设备提供了一种新的通用化运动控制系统设计方案。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5444]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 朱钰. 基于TSC695的快速指向与扫描系统控制方案研究[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
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