移动卫星电视接收伺服系统的研制

论文摘要

本文论述了一种移动卫星电视接收伺服系统的设计和开发过程。目的是研究开发适合国内市场需求的小型化经济型移动卫星电视接收设备系统。首先,论文分析了移动卫星电视接收伺服系统的主要技术指标,完成了系统总体方案的设计,并分析了系统设计的关键技术和难点。介绍了系统的组成,计算了系统的负载,对系统中的主要元器件进行了选择并对其性能特点进行了介绍。其次,建立了伺服控制系统的数学模型,设计了传统PID和模糊-PID控制算法,并利用MATLAB对系统进行了仿真和分析。介绍了天线对星角度的换算,分析了伺服控制系统的跟踪策略。介绍了该系统的开闭环控制方法,分析了天线稳定系统的跟踪流程和原理。最后,介绍了系统的硬件平台及功能,并对系统的软件模块和流程进行了设计和开发。对本文所做工作进行了总结,并指出了下一步需要完成的任务。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及来源
• 1.1.1 课题的背景
• 1.1.2 课题的来源
• 1.2 国内外技术现状
• 1.3 论文的主要研究内容
• 第二章 系统的总体设计
• 2.1 主要技术指标与控制要求
• 2.2 系统总体方案的设计
• 2.3 系统设计的关键技术和难点
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统的硬件集成设计
• 3.1 系统的组成
• 3.2 相关部件介绍
• 3.2.1 电子罗盘
• 3.2.2 陀螺
• 3.2.3 GPS
• 3.2.4 位置检测元件
• 3.3 负载的计算和电机的选择
• 3.3.1 方位轴负载力矩的计算
• 3.3.2 方位电机的选择
• 3.3.3 减速比的选择
• 3.3.4 方位电机参数的复核
• 3.3.5 俯仰轴负载力矩的计算
• 3.3.6 俯仰电机的选择
• 3.3.7 俯仰电机参数的复核
• 3.4 驱动器
• 3.5 本章小结
• 第四章 伺服系统的建模与控制算法的设计
• 4.1 伺服控制系统的组成及原理
• 4.2 跟踪控制系统的结构模型
• 4.3 系统各组成部分的数学模型
• 4.4 PID 控制算法的设计及Matlab 的仿真与分析
• 4.4.1 PID 控制算法的设计原理
• 4.4.2 方位伺服速度环稳定系统的模型与仿真分析
• 4.4.3 方位伺服位置环跟踪系统的模型与仿真分析
• 4.5 模糊-PID 控制算法的设计与Matlab 仿真与分析
• 4.5.1 模糊控制的基本原理
• 4.5.2 模糊控制器设计步骤
• 4.5.3 模糊-PID 控制器的设计
• 4.5.4 模糊-PID 控制算法的Matlab 仿真与分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 伺服系统的跟踪策略
• 5.1 天线稳定系统涉及到的坐标系
• 5.2 天线对星角度的换算
• 5.3 伺服系统的跟踪控制方法
• 5.4 开环跟踪方法
• 5.5 闭环跟踪方法
• 5.6 开闭环组合的跟踪方法
• 5.7 天线系统跟踪扫描的流程和原理
• 5.8 本章小结
• 第六章 系统的硬件平台和软件开发
• 6.1 系统的硬件平台
• 6.2 系统的软件开发
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本文工作总结
• 7.2 今后工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果