超近程反导火力反击系统实时控制的初步设计

论文摘要

本文讨论了嵌入式系统在超近程反导随动系统中的应用，推导了系统的传递函数，设计了冲激函数和PID控制相结合的控制策略，并进行仿真。选择合适的驱动与控制机构，设计相应的硬件接口，初步搭建了随动系统模拟平台。编写基于uC/OS-Ⅱ操作系统的控制软件，基本上完成了随动系统模拟平台实时控制的初步设计。主要内容如下：（1）设计控制算法根据超近程反导的特点，设计了冲激函数和PID控制相结合的控制策略，在系统启动时给其加上较大的脉冲电压使系统快速启动，然后采取PID控制，对系统进行微调。（2）搭建随动系统模拟平台随动系统模拟平台选用三星公司的S3C44BOX作为处理器，在ARM开发板的基础上扩展了控制平台的外围电路，设计了相关的接口，完成了嵌入式控制平台的硬件设计；并且设计了电机驱动模块，选择合适的直流伺服电机、减速器及光电编码器，初步搭建了随动系统模拟平台。（3）设计控制软件完成了基于uC/OS-Ⅱ实时操作系统的控制软件，包括下位机的通信任务、PWM脉冲输出任务、控制任务、主程序。经过软硬件综合调试，整体设计满足要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 随动系统的应用与发展
• 1.3 本人工作
• 2 数字火控随动系统
• 2.1 数字火控随动系统的组成
• 2.2 数字随动系统
• 2.2.1 数字随动系统概述
• 2.2.2 系统技术指标
• 3 系统硬件选型
• 3.1 器件选型
• 3.1.1 电机的选择
• 3.1.2 电机驱动模块的选择
• 3.1.3 光电编码器的选择
• 3.2 本章小结
• 4 控制算法设计
• 4.1 原理简图
• 4.2 系统数学模型
• 4.3 控制算法
• 4.3.1 冲激函数的推导
• 4.3.2 PID控制算法的应用
• 4.4 本章小结
• 5 系统硬件设计
• 5.1 基于ARM内核的开发板单元
• 5.2 S3C44BOX内部可编程组件
• 5.3 串行通信电路接口及I/O口设置
• 5.4 PWM脉冲输出转换接口
• 5.5 光电编码器接口
• 5.6 本章小结
• 6 系统软件设计
• 6.1 uC/OS-Ⅱ实时操作系统
• 6.1.1 μC/OS-Ⅱ的内核分析
• 6.1.2 μC/OS-Ⅱ的系统服务函数
• 6.1.3 任务之间的通讯与同步
• 6.2 控制应用软件设计
• 6.2.1 控制应用软件的结构
• 6.2.2 任务优先级的确定
• 6.2.3 UART接口应用程序设计
• 6.2.4 PWM输出脉冲程序设计
• 6.2.5 电机控制程序设计
• 6.3 ADS集成开发软件
• 6.4 嵌入式随动控制器的综合调试
• 6.4.1 调试设计
• 6.4.2 综合调试
• 6.5 本章小结
• 7 全文总结
• 致谢
• 参考文献