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《基于tms320f28335 dsp的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文圖書分類號:TP273密級:公開UDC:621.3學(xué)校代碼:10005碩士專業(yè)學(xué)位論文PROFESSIONALMASTERDISSERTATION論文題目:基于TMS320F28335DSP的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)論文作者:智巖專業(yè)類別/領(lǐng)域:控制工程指導(dǎo)教師:裴福俊副教授論文提交日期:2017年5月UDC:621.3學(xué)校代碼:10005分類號:TP273學(xué)號:S201402218密級:公開北京工業(yè)大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文(全日制)題目:基于TMS320F28335DSP的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)英文題目:DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFS
2、INSBASEDONTMS320F28335論文作者:智巖專業(yè)類別/領(lǐng)域:控制工程研究方向:導(dǎo)航制導(dǎo)與控制申請學(xué)位:工程碩士專業(yè)學(xué)位指導(dǎo)教師:裴??「苯淌谒趩挝唬盒畔W(xué)部答辯日期:2017年5月授予學(xué)位單位:北京工業(yè)大學(xué)獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得北京工業(yè)大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名:智巖日期
3、:2017年5月9日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解北京工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許論文被查閱和借閱;學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。(保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)簽名:智巖日期:2017年5月9日導(dǎo)師簽名:裴??∪掌冢?017年5月9日摘要摘要雖然捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)已經(jīng)在航空、航天、航海等各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但在動態(tài)干擾環(huán)境中,面對動態(tài)加速度和角速度的干擾,如何實現(xiàn)快速精確的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)仍然是大家研究的熱點問題。尤其是如何在動態(tài)干擾條件下實現(xiàn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)
4、的快速精確自對準(zhǔn),是制約捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的一項關(guān)鍵技術(shù),決定了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的精度和性能。本文從捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的實際應(yīng)用角度出發(fā),搭建了基于TMS320F28335DSP的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)平臺,重點針對動態(tài)干擾情況下的捷聯(lián)慣導(dǎo)自對準(zhǔn)方法及其實現(xiàn)展開研究,實現(xiàn)了一套適用于動態(tài)干擾環(huán)境的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)樣機。本文的研究工作主要包括以下幾個方面:首先,以TMS320F28335DSP為核心,構(gòu)建基于DSP的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)計算平臺,為后續(xù)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)算法的研究和實現(xiàn)提供實物平臺支持。整個計算平臺以28335DSP為核心處理器,實時地控制著命令的傳輸、數(shù)據(jù)的通信、算法
5、的解算和捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)平臺的運行。設(shè)計了用于命令傳輸和數(shù)據(jù)通信的串口電路模塊、復(fù)位電路模塊、時鐘電路模塊、JTAG接口模塊、電源電路模塊以及輔助的仿真器和連接線。最終完成了基于DSP的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)計算平臺的電路系統(tǒng)設(shè)計。其次,利用重力加速度在慣性空間方向的改變包含地球北向信息這一特性,實現(xiàn)了晃動基座下的慣性系粗對準(zhǔn)方法,并對慣性系粗對準(zhǔn)方法的姿態(tài)角誤差進行了深入分析,推導(dǎo)了慣性傳感器誤差在對準(zhǔn)過程中的傳播過程,建立了慣性傳感器誤差與姿態(tài)失準(zhǔn)角的定量關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,建立了動態(tài)干擾條件下的捷聯(lián)慣導(dǎo)精對準(zhǔn)的誤差模型,并針對模型中測量噪聲和過程噪聲不確定的特點
6、,基于廣義極大似然的觀點對M估計算法中的線性回歸方程和二次成本函數(shù)進行改進,提出了串聯(lián)迭代M估計的自適應(yīng)Kalman濾波算法,并將其應(yīng)用于晃動基座下的精對準(zhǔn)過程,實現(xiàn)姿態(tài)誤差角的精確估計和補償。仿真和半物理實驗均驗證了整體對準(zhǔn)方法的精度和性能,為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的實際實現(xiàn)提供了保證。最后,完成了基于DSP的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)實現(xiàn)并進行了實際測試。將捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)解算程序和初始對準(zhǔn)算法移植到TMS320F28335DSP系統(tǒng)中,設(shè)計了整體系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和執(zhí)行流程,并對整個捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)平臺進行動態(tài)干擾條件下的實驗測試,實驗結(jié)果驗證了整體捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的性能和可靠性。關(guān)鍵
7、詞:捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng);TMS320F28335DSP;初始對準(zhǔn);慣性坐標(biāo)系;串聯(lián)迭代M估計算法??I?AbstractAbstractAlthoughthestrapdowninertialnavigationsystem(SINS)hasbeenwidelyusedinaviation,aerospace,navigationandmanyotherfields,butinthedynamicinterferenceenvironment,facingintheinterferenceofdynamicaccelerationandangularvelo
8、city,howtoachievethefastandaccurateSINSisstillt