基于陀螺仪的水平仪研制.doc

基于陀螺仪的水平仪研制

2.2万字 68页 原创作品，已通过查重系统


摘 要： 稳定平台由于能隔离载体扰动不断测量平台姿态和位置的变化，精确保持动态姿态基准，从而使安装在平台上的设备能够快速准确的瞄准、跟踪目标因此其应用相当广泛，一直是各国研究的热点，近年来更是发展迅速，被广泛应用于弹舰制导、机载、舰载、车载武器等军事领域以及空间遥感探测、公安消防、环境监测等民用领域。
本文结合实际开展了舵机稳定平台技术的研究，在对系统方案进行深入研究的基础上分析了控制系统的结构、系统的控制方法以及控制系统软硬件设计等。
稳定平台是由姿态测量系统获得姿态角，通过控制系统完成姿态角与机械执行系统的变换，最终达到稳定目的。该稳定平台以MSP430F5438A单片机为核心微处理器，应用MPU6050系统的陀螺、加速度计组合成姿态测量系统，通过数据处理与解算，得到稳定平台姿态角。在控制系统的实时控制下，将相应姿态角转化成舵机控制量，最终在机械执行系统的横滚与俯仰驱动下达到了保持稳定的目的。本文研究内容具体包括:
1) 介绍了国内外稳定平台控制技术的发展并分析了舵机稳定平台运动的原理以及驱动信号的合理分配；
2) 根据本系统的工作情况和性能指标要求在保证系统稳定性的前提下可以减小系统的跟踪误差;在此基础上设计了系统的控制器结构与参数实现了稳定与指令运动的复合控制。
3) 以数字伺服系统为基础设计了以MSP430F5438单片机为核心器件的硬件电路完成系统对计算、控制等各方面的性能要求。


关键词：稳定平台 伺服控制系统 MSP430F5438