基于三軸自主跟蹤平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)_碩士學(xué)位論文

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1、學(xué)位論文基于三軸自主跟蹤平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)——系統(tǒng)控制算法與軟件設(shè)計(jì)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)控制理論與控制工程學(xué)位授予單位和日期南京理工大學(xué)答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同事對(duì)本學(xué)位論文做出的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。研究生簽名：年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本

2、學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容，可以向有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容。對(duì)于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名：年月日碩士論文基于三軸自主跟蹤平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)摘要移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)(“動(dòng)中通”系統(tǒng))可以滿足載體在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何情況下通信的需求，基于三軸自主跟蹤平臺(tái)的設(shè)計(jì)是“動(dòng)中通”系統(tǒng)的核心技術(shù)，其可以隔離載體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的擾動(dòng)，保持天線穩(wěn)定跟蹤衛(wèi)星信號(hào)。本論文針對(duì)應(yīng)用于海上艦船的“動(dòng)中通”系統(tǒng)，進(jìn)行了以下研究工作：1.提出三軸自主跟蹤平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)

3、計(jì)、系統(tǒng)組成、所用器件選型等；2.針對(duì)陀螺的噪聲信號(hào)，在頻域上應(yīng)用了橢圓濾波器的濾波處理方法，在時(shí)域上應(yīng)用了遞推最小二乘多項(xiàng)式擬合的處理方法，并對(duì)陀螺的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)輸出進(jìn)行仿真計(jì)算，通過(guò)分析比較，將遞推最小二乘多項(xiàng)式擬合的算法應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中，并給出了實(shí)際系統(tǒng)的陀螺信號(hào)處理結(jié)果。3.分析了本系統(tǒng)的三軸結(jié)構(gòu)及三軸跟蹤機(jī)理，提出了方位、俯仰閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，橫滾前饋補(bǔ)償?shù)目刂撇呗?；針?duì)方位系統(tǒng)，分別設(shè)計(jì)了智能分區(qū)PID控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制方法，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；4.采用模塊化思想，完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，主要包括初始對(duì)星模塊、穩(wěn)定跟蹤模塊

4、、監(jiān)控模塊，給出了各個(gè)部分的軟件實(shí)現(xiàn)方法、軟件流程圖；5.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，通過(guò)三軸運(yùn)動(dòng)模擬器模擬船只在海上航行的擾動(dòng)，對(duì)比研究不同控制策略下的控制效果，實(shí)際結(jié)果表明方位-俯仰閉環(huán)、橫滾前饋補(bǔ)償?shù)目刂撇呗?，以及方位采用智能分區(qū)PID的控制方法效果較好，基本實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)提出的設(shè)計(jì)指標(biāo)；最后總結(jié)了本文的研究成果和不足之處，并對(duì)三軸自主跟蹤平臺(tái)的研究工作進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：三軸結(jié)構(gòu)，初始對(duì)星，穩(wěn)定跟蹤，智能PID控制，滑模變結(jié)構(gòu)控制I碩士論文基于三軸自主跟蹤平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)AbstractMobilesatellitecommu

5、nicationsystemcanmeettheneedsofcarriers'communicationunderanycircumstances.Thedesignoftheplatformbasedonthree-axisself-determinationtrackingsystemisthecoretechnologyofmobilesatellitecommunication.Itcouldisolatetheinterruptsbroughtbythecarriers,andkeeptheantennainal

6、ignmentwiththesatellite.Thispaperincludessomeresearchworkasfollows:1.Thecontroldesignproposalisgivenaimingatthemarinemobilesatellitecommunication,includingthemechanicalstructuredesign,andthechooseofdevicesandsystemcomposition.2.Byanalyzingthefeatureofthegyroscopes'

7、signal,ellipticfilteringmethodandrecursiveleastsquarespolynomialfittingmethodareproposedandusedtothesystemincludingthestaticanddynamiccircumstances.Theresultofsimulationconfirmthattherecursiveleastsquarespolynomialfittingmethodismoresuitabletotheplatform.3.Tosolvet

8、hethree-axistracingcontrolmethodproblemintheplatform,severalcontroltacticsarepresented.Throughanalyzingthedifferenttactics,themethodofazimuth-ele