红外目标模拟器的控制系统设计

论文摘要

红外制导导弹的性能直接影响着导弹的命中率,而导弹的制导性能是由导弹前端的红外导引头控制的。红外导引头的制导性能的好坏就直接决定了红外制导导弹的制导性能。因此,在红外导引头装弹之前对其进行性能测试是十分必要的。由于红外导引头受天气、环境等因素的影响较大,现场调试异常艰难,因而,对红外目标模拟器的研制就显得尤为重要。论文依托某红外目标模拟器研制项目,主要针对目标模拟器中的控制部分进行研究。本红外目标模拟器控制系统主要由上位机、TMS320F2812最小系统、FPGA控制单元、步进电机驱动单元、反馈单元五个部分组成。根据实际的需要,通过TMS320F2812和EP1C6Q240C8的结合,控制SM2045两相混合式步进电机旋转；通过控制可变光阑的孔径大小,来模拟弹目在不同距离不同接近速度下目标的辐射能量变化；通过对整个控制系统进行研究和分析,建立了整个控制系统的数学模型,并利用SIMULINK软件对其进行了仿真。同时,采用增量式PID控制算法对光电编码器反馈的电机转速信号进行了校正,实现了对步进电机转速的精确控制,完成了对红外目标能量的模拟。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本课题研究的具体内容
• 第二章 红外目标模拟系统工作原理
• 2.1 红外目标模拟器工作原理
• 2.2 红外目标模拟器控制系统工作原理
• 2.3 本章小结
• 第三章 红外目标模拟系统的建模与仿真
• 3.1 两相混合步进电机的控制原理及数学模型
• 3.2 PID控制算法
• 3.3 速度控制系统的建模与计算机仿真
• 3.4 本章小结
• 第四章 控制系统硬件实现
• 4.1 TMS320F2812最小系统简介
• 4.2 FPGA控制单元
• 4.3 步进电机驱动单元
• 4.4 反馈单元
• 4.5 本章小结
• 第五章 控制系统软件实现
• 5.1 DSP的软件开发环境和开发流程
• 5.2 软件整体设计
• 5.3 本章小结
• 第六章 实验与总结
• 6.1 实验平台介绍
• 6.2 实验平台照片
• 6.3 实验结果分析
• 6.4 总结
• 致谢
• 参考文献