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液浮陀螺仪温度控制系统的研究

作　者: 胡英辉
导　师: 袁峰
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 温度控制铂电阻模糊PID控制 ARM
分类号: TP273.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

作为惯性系统的核心元件,陀螺仪有很广泛的应用。特别是液浮陀螺仪,已经在导航中得到最广泛的应用。一般来说,就使用对象来划分,战术弹和火力控制用陀螺仪,漂移速度大于0.1 o/h,巡航弹用陀螺仪,漂移速度约在0.01 o/h至0.001 o/h,弹道导弹用陀螺仪,约在0.001 o/h左右。液浮陀螺仪是一种常用的陀螺仪,引起其产生漂移角速度的因素较多,其中悬浮液的温度是非常关键的因素之一。因此,为了提高液浮陀螺仪的测量精度,有必要准确测量和控制悬浮液的温度。本课题设计了一款基于ARM7(LPC2214)的温度测量和控制系统,其具有体积小、处理能力强、接口丰富、成本低、测温精度高,温度控制精确等特点。整个系统由三个模块组成,包括温度测量模块、微处理器模块和温度控制模块。测温模块由两个串联的Pt100铂电阻温度传感器和24位的A/D转换器组成,保证了测量的高精度。采用16位D/A和LM1875组成温控电路。该系统接口丰富,集成了两个串口、网口等数据传输口,以及LCD、键盘、SD卡等接口。本系统具有较强的通用性,其温度测量部分扩展性很强,即可精确测量温度量,又可通过更换传感器及相应软件来实现其它物理量的测量。模糊PID算法不但具有鲁棒性好、动态响应好、上升时间快和超调小的特点,又具有PID算法的动态特性、品质和稳态精度。因此在温度控制器设计中,采用PID参数模糊自整定复合控制算法,可以实现PID参数的在线自调整,进一步完善了PID控制的自适应性能。实验证明该方法对温度控制具有较好的控制效果。论文最后根据得到的实验数据对所设计的系统进行了较详细的精度分析。

液浮陀螺仪温度控制系统的研究

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