基于DSP+FPGA的两轴稳定平台控制系统设计

向施加一个1°/2Hz的角扰动,通过安装在框架上的角位置陀螺记录方位轴在惯性空间中的运动角度。测试俯仰轴时的方法和测试方位轴一样。下图5为方位轴在1°/2Hz扰动下在惯性空间中运动的角度波形,纵坐标表示角度,单位为°,横坐标表示时间,单位为ms,可以看出最大值约为0.0123°,可计算出稳定平台方位的隔离度约为1.23%。下图6为俯仰轴在1°/2Hz扰动下在惯性空间中运动的角度波形,其纵坐标表示角度,单位为°,横坐标表示时间,单位为ms,可以看出最大值约为0.0174°,可计算出稳定平台俯仰隔离度约为1.74%。4结语本文介绍了基于DSP和FPGA的两轴稳定平台的伺服控制系统的设计,本设计采用DSP实现相关的控制算法,并采用FPGA作为接口扩展器件,解决了不同接口传感器信号接入问题,且具有很强的灵活性,方便后期采用不同接口的传感器。系统中采用速率陀螺作为反馈器件完成速度稳定回路的控制,在对方位轴与俯仰轴的稳定隔离度测试中,两轴的隔离度均小于2%。研究表明,该系统具有较高的响应速度和稳定精度,设计合理,同时为后续复杂的控制算法提供了验证平台。参考文献[1]张智永,周晓尧,张连超.稳定平台中通用陀螺数据采集处理系统[J].兵工自动化,2011,30(2):55-57.[2]范大鹏.《光电稳定伺服机构控制技术》专题文章导读[J].光学精密工程,2006,14(4):673.[3]毕永利,刘洵,葛文奇等.机载多框架陀螺稳定平台速度稳定环设计[J].光电工程,2004,31(2):16-18.[4]刘金琨.先进PID控制MATLAB仿真(第3版)[M].北京:电子工业出版社,2011.[5]任润柏,周荔丹,姚钢.TMS320F28x源码解读[M].北京:电子工业出版社,2010.[6]杨景照,刘政华.二维瞄准仪稳定平台控制系统设计于仿真[J].机电工程,2009(11):80-82.