自由空间光通信粗跟踪伺服转台控制技术研究

论文摘要

随着空间光通信技术的发展和光通信性能指标要求的不断提高,APT技术的研究也就变得尤其重要。粗跟踪伺服转台是APT技术的一个重要平台和枢纽,它是对空中飞行目标和地面运动目标进行快速捕获、瞄准、跟踪并主动干扰的机载设备,具有响应快、跟踪精度高和可靠性高等特点。本文首先介绍了课题的研究意义、目前国内外相关技术研究现状以及主要研究内容,对粗跟踪伺服转台的功能及控制精度进行了较详细的介绍,然后根据转台的组成及工作原理选取了伺服控制系统的硬件,并推导出数学模型,最后对系统进行仿真,并进行模拟实验。主要完成了粗跟踪过程中伺服稳定环、开环指向环和动态跟踪环的分析和设计,分析了系统中各个回路中应着力解决的问题,提出了滞后超前校正和平方滞后超前校正的补偿措施,显著提高了开环增益,并抑制了超调,取得了满意的控制效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 自由空间光通信概述
• 1.2 自由空间光通信的系统组成及工作原理
• 1.3 APT 粗跟踪伺服系统的概述
• 1.4 系统性能指标
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 APT 粗跟踪伺服转台性能分析
• 2.1 APT 粗跟踪伺服转台功能分析
• 2.2 APT 粗跟踪伺服单元精度分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 APT 粗跟踪分系统结构与硬件设计
• 3.1 APT 粗跟踪系统组成及工作原理
• 3.2 控制系统的工作方式
• 3.3 APT 粗跟踪伺服系统的硬件设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 粗跟踪伺服系统建模与仿真
• 4.1 陀螺视轴稳定回路建模与仿真
• 4.2 粗跟踪伺服系统跟踪回路设计
• 4.3 本章小结
• 第五章 粗跟踪伺服系统模拟实验
• 结论
• 致谢
• 参考文献