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船载智能水炮射流稳定补偿方法

计算机与数字工程 2023年第9期51卷 2000-2006页

作者：何浩玮林云汉纪文龙武汉科技大学计算机科学与技术学院武汉430065 智能信息处理与实时工业系统湖北重点实验室武汉430065 武汉科技大学机器人与智能系统研究院武汉430081

为了应对风浪、船体姿态变化等扰动因素对水炮射流造成的影响,论文使用光电成像设备、惯性测量单元和水炮等设备设计一套智能船载水炮系统,并提出一种基于射流落点与船体姿态反馈的水炮射流稳定补偿方法。一方面,建立船体姿态变化与水... 详细信息

为了应对风浪、船体姿态变化等扰动因素对水炮射流造成的影响,论文使用光电成像设备、惯性测量单元和水炮等设备设计一套智能船载水炮系统,并提出一种基于射流落点与船体姿态反馈的水炮射流稳定补偿方法。一方面,建立船体姿态变化与水炮关节电机角度的补偿模型,通过惯性测量单元采集船体姿态,实现抗载体扰动;另一方面,建立射流落点与水炮关节转动角之间的逆运动学模型,根据射流落点的状态对水炮关节角进行补偿控制,实现射流的稳定射击与精准打击。仿真和实际平台实验验证表明,论文设计的系统和提出的方法能够实现射流的稳定补偿,相比于传统射流模型补偿的方法,射流对目标打击的平均误差降低了82%,提高了射流落点的准确度。

关键词：智能水炮射流落点姿态监测稳定补偿

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一种新颖的瞄准线高精度稳定补偿方法研究

应用光学 2001年第5期22卷 40-42页

作者：王惠林纪明齐华西安工业学院电子工程系陕西西安710032 西安应用光学研究所陕西西安710065

在粗精组合二级稳定的基础上 ,利用光学系数 λ=1的光学元件 ,通过稳定光学元件本身达到瞄准线稳定的目的。提出并采用低带宽的镜稳回路设计方案 ,有效抑制了高频扰动。

关键词：二级稳定质量稳定低带宽光学元件瞄准线稳定精度传感器镜稳回路稳定补偿粗精组合

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一种具有稳定补偿的船载雷达转台系统设计

电脑知识与技术 2019年第8X期15卷 275-277页

作者：袁军周进良零八一电子集团有限公司

针对船载伺服转台系统抗冲击和摇摆的特殊要求,研究设计了一种具有稳定补偿功能的二维转台系统。通过对系统结构和伺服控制系统的研究,设计出了一种结构紧凑、重量较轻、具有稳定补偿功能的一体化二维转台系统,极大地拓宽了船载转台的应... 详细信息

针对船载伺服转台系统抗冲击和摇摆的特殊要求,研究设计了一种具有稳定补偿功能的二维转台系统。通过对系统结构和伺服控制系统的研究,设计出了一种结构紧凑、重量较轻、具有稳定补偿功能的一体化二维转台系统,极大地拓宽了船载转台的应用,使用更方便。

关键词：船载雷达转台系统稳定补偿

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海事卫星移动终端天线跟踪系统的构建

海事卫星移动终端天线跟踪系统的构建

作者：张国秋大连海事大学

学位级别：硕士

近年来海事卫星宽带上网业务(BAGN)的推出使我们看到研究海事卫星移动终端天线跟踪系统的意义和广阔的市场前景。课题在分析海事卫星系统工作特点的基础上,重点研究天线跟踪系统。本文结合国外几大公司的卫星终端产品,总结了当前可行的... 详细信息

近年来海事卫星宽带上网业务(BAGN)的推出使我们看到研究海事卫星移动终端天线跟踪系统的意义和广阔的市场前景。课题在分析海事卫星系统工作特点的基础上,重点研究天线跟踪系统。本文结合国外几大公司的卫星终端产品,总结了当前可行的天线自动跟踪的方法,将跟踪系统分成自动跟踪和稳定补偿两大部分研究。论文在分析比较了五种自动跟踪方法的优缺点后,提出了最优的跟踪方案,并选择了安装方便,造价低廉,性能优越的捷联式惯性稳定补偿方案。在具体系统实现中,分析了丹麦TT公司的F33终端设备,研究了其跟踪系统的硬件结构,工作原理和存在的问题,参照其系统组成将本系统分成两部分完成:硬件和软件。本文以硬件设计为主,将系统硬件分成若干模块进行设计、实现,选择TI公司的TMS320F2812DSP作为处理器,用于步进电机的控制,陀螺传感器,加速度传感器和GPS信号的采集与处理,自动跟踪和稳定补偿算法的实现。在弄清各部分原理的基础上,选择合适的器件,绘制相应的原理图,制做PCB板,编写测试软件,调试整个硬件电路,最终形成了一个可行的硬件平台。为了更合理利用系统各种资源,提高实时性,软件抛弃了传统的前后台设计方法,选择了当前比较流行的嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ。在详细研究软硬件的基础上,成功地进行了μC/OS-Ⅱ在F2812上的移植,为应用软件的编写搭建了平台,缩短了开发周期,方便系统的升级和维护。本课题完成了海事卫星移动终端天线跟踪系统的构建,形成了一个较完整的跟踪系统雏形,为进一步研究成熟的跟踪产品,实现海事卫星移动终端国产化打下了良好的基础。

关键词：海事卫星自动跟踪稳定补偿 μC/OS-II TM320F2812

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海事卫星天线跟踪控制系统软件的综合与实现

海事卫星天线跟踪控制系统软件的综合与实现

作者：王雪婷大连海事大学

学位级别：硕士

海事卫星通信是移动卫星通信系统的重要组成部分,随着信息技术的发展,海事卫星通信系统已能够在多领域提供通信业务,不再局限于遇险安全通信,逐渐得到越来越广泛的应用。海事卫星天线的跟踪控制系统可以在载体移动过程中,控制天线搜索... 详细信息

海事卫星通信是移动卫星通信系统的重要组成部分,随着信息技术的发展,海事卫星通信系统已能够在多领域提供通信业务,不再局限于遇险安全通信,逐渐得到越来越广泛的应用。海事卫星天线的跟踪控制系统可以在载体移动过程中,控制天线搜索卫星信号,对天线的姿态进行稳定补偿,使天线实时跟踪卫星,以保证正常的海事卫星通信。因此,对天线跟踪控制系统的研究具有重要的意义。本文研究的天线控制器以TI公司的TMS320F2812作为中央处理器,外部连接传感器、电机驱动单元、扩展串口以及GPS等外围模块。天线跟踪控制系统软件将在此硬件基础上控制天线以一定的方式转动搜索卫星信号,根据主机提供的信号强度确定卫星信号最大点,并控制天线在该位置附近跟踪卫星。在载体的移动过程中,ACU将通过传感器获取天线载体的姿态变化,根据稳定补偿算法获得天线的补偿角度,据此调整天线的俯仰角和方位角,以实现稳定跟踪。本论文是在交通部《船载卫星终端天线关键技术的研究》项目基础上撰写而成的,主要内容为利用CCS集成开发环境,设计天线跟踪控制系统的模块软件,并对各模块软件作综合与调试。文中详细分析了系统检测时ACU与上位机之间的通信协议和通信流程,据此设计了基于外部扩展串口的ACU与PC机的通信软件。根据天线控制器的稳定平台和补偿算法,分析了传感器数据在天线稳定补偿中的重要作用,设计了传感器数据的采集软件,通过通信软件将陀螺仪和倾角传感器的数据在上位机诊断软件中显示,实现了诊断软件对ACU的传感器测试。文中还介绍了系统初始化、寻星和跟踪、SCI通信以及电机驱动等模块的软件设计基本原理,分析了整体软件工作中各模块软件的接口,说明了cmd文件中的系统资源的分配,基本实现了天线控制器的功能。

关键词：天线跟踪控制系统通信设计传感器数据采集稳定补偿

某型机载雷达控制系统设计与平台补偿算法研究

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某型机载雷达控制系统设计与平台补偿算法研究

作者：王自西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文论述了某型机载雷达伺服控制系统设计过程及相关平台补偿算法的研究。通过对相关软硬件的设计,初步完成了某型机载雷达伺服控制系统的设计工作。本论文首先论述了该课题的背景,国内外发展现状以及论文主要研究内容。之后论述了某型... 详细信息

本文论述了某型机载雷达伺服控制系统设计过程及相关平台补偿算法的研究。通过对相关软硬件的设计,初步完成了某型机载雷达伺服控制系统的设计工作。本论文首先论述了该课题的背景,国内外发展现状以及论文主要研究内容。之后论述了某型机载雷达控制系统的总体设计方案。具体包括系统的结构划分,系统硬件控制电路的设计,电路功耗的估算,电机负载的估算仿真以及主要元器件的选型。其中硬件控制电路主要以DSP+FPGA为核心控制器,DSP为主处理,实现所有控制算法;FPGA为辅助控制器,实现所有接口电路设计;DSP与FPGA通过外部扩转总线XINTF相连。其后详细论述了FPGA硬件接口电路的设计。使用Virtex-5系列FPGA作为硬件设计平台,所有FPGA硬件接口电路均采用Verilog语言在ISE13.1开发环境下设计开发。具体的电路设计编程采用Top-Down结构,按照功能划分自顶向下逐层开发。具体开发了:3路RS422串口,1路SSI绝对式编码器接口,1路ABZ相增量式编码器接口,1路RS232串口,1路XINTF接口,1路DA接口,以及DIDO接口等程序。然后介绍了平台稳定补偿算法。其中首先介绍了平台稳定补偿算法的应用背景与使用目的;之后分别从平台俯仰和平台横滚两个方面单独介绍了基于横滚和俯仰的平台补偿算法的推导过程;然后综合平台俯仰和横滚的算法推导过程介绍了基于平台俯仰横滚复合运动的平台稳定补偿算法的推导过程;最后开发了平台补偿算法在DSP程序中的实现。接着介绍了系统调试相关工作,其中主要包括FPGA主要接口功能调试,系统性能测试以及调试过程中发现并解决的问题。FPGA的主要接口功能调试包括通信接口调试,反馈接口调试,XINTF接口调试和DA接口调试。通过对接口的调试,保证接口功能正确性和接口性能的稳定性。系统性能测试包括俯仰轴和方位轴电机的电流环、速度环和位置环测试,通过对相关参数的调节,使得三环工作在最优状态。调试过程中发现并解决的问题包括DSP与FPGA的上电加载问题,FPGA控制驱动器使能问题,俯仰轴齿轮传动问题。论文最后,对全文内容与所完成工作进行总结,提出不足与改进方式。

关键词：伺服控制稳定补偿 DSP FPGA