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单探测器复合轴的跟踪技术研究

作　者: 许晏铭
导　师: 佟首峰
学　校: 长春理工大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 伺服系统单探测器解耦 PZT
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

复合轴伺服系统分为单探测器复合轴伺服系统和双探测器复合轴伺服系统。双探测器比单探测器伺服系统精度高,因此应用更为广泛。本文结合实验室项目,进行详细论述粗精复合轴控制系统,对粗精跟踪系统传递函数进行优化设置。在探测器切换的过程中考虑到目标运动的快速性以及随机性,利用卡尔曼预测技术进行预测,并进行了仿真验证。通过单探测器系统模型的建立,对系统确定了理论解耦控制方案,分析了PZT对单探测器系统的影响,并进行了仿真验证。对单探测器伺服系统PZT检测电路进行设计,通过实验检测的数据可以看出,系统明显提高驱动器输出的跟踪精度,伸缩均值误差不超过0.2μm。最后在双探测器复合轴系统的基础上,搭建了单探测型复合轴伺服系统演示平台,进行试验给出实验数据,实验结果与理论研究具有较好的一致性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-14
  1.1 APT在空间光通信中的作用  7
  1.2 单探测器系统的研究现状  7-10
  1.3 复合轴工作原理  10-12
  1.4 课题研究的内容  12-14
第二章复合轴伺服系统粗精跟踪的研究  14-29
  2.1 复合轴控制系统性能描述  14-15
  2.2 复合轴系统粗跟踪单元  15-21
  2.3 复合轴系统中精跟踪单元  21-25
  2.4 复合轴系统精度分析  25-29
第三章单探测器复合轴系统解耦技术  29-35
  3.1 解耦控制现状  29-31
  3.2 单探测器复合轴解耦技术  31-35
第四章单探测器复合轴卡尔曼预测技术  35-46
  4.1 经典目标模型  35-38
  4.2 单探测器目标预测及滤波方法  38-41
  4.3 单探测器系统的预测滤波原理及仿真结果  41-46
第五章单探测器系统的硬件结构设计  46-52
  5.1 单探测器系统硬件结构  46-47
  5.2 PZT位置检测电路设计  47-50
  5.3 系统演示平台的搭建  50
  5.4 单、双探测器复合轴演示系统跟踪效果对比  50-52
第六章总结与展望  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-55

单探测器复合轴的跟踪技术研究

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