CN108170055A - 一种导引头位标器控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导引头位标器控制系统，包括有接收位置信号和反馈信号的DSP控制单元，在所述的DSP控制单元信号输出端连接有电机驱动器，所述的电机驱动器信号输出端连接有电机，在所述的电机输出端连接有信号反馈单元，所述的信号反馈单元包括陀螺仪和旋转变压器，所述的DSP控制单元包括有位置控制器、速度控制器和加速度控制器，所述的信号反馈单元分别与位置控制器、速度控制器和加速度控制器信号连接。

Description

一种导引头位标器控制系统
技术领域
本发明涉及一种导引头位标器控制系统，特别是涉及一种加速度 负反馈的导引头位标器控制系统。
背景技术
位标器控制系统作为导引头的伺服控制系统，其性能的好坏直接 影响到整弹控制系统的控制品质。
目前经典PID器在载机摇摆状态下，在框架运动改变方向时， 平台速度曲线出现很大的尖峰，跟踪曲线上则体现为脱靶量在短时间 内发生了很大的变化，影响到搜索目标的稳定性和准确性。现有技术 中只对位置和速度做反馈控制，而加速度没有反馈控制，导致控制品 质不好。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，提供一种能够提高控制品质，降低 平台速度曲线出现最大尖峰的导引头围标器控制系统，本发明所采用 的技术方案是：
一种导引头位标器控制系统，包括有接收位置信号和反馈信号的 DSP控制单元，在所述的DSP控制单元信号输出端连接有电机驱动器， 所述的电机驱动器信号输出端连接有电机，在所述的电机输出端连接 有信号反馈单元，所述的信号反馈单元包括陀螺仪和旋转变压器，所 述的DSP控制单元包括有位置控制器、速度控制器和加速度控制器， 所述的信号反馈单元分别与位置控制器、速度控制器和加速度控制器 信号连接。
所述的电机驱动器为PWM功率放大器。
所述的DSP控制单元采用型号为TMS320F28335的主控单元，所 述的位置控制器、速度控制器和加速度控制器均为PID控制。
所述的位置控制器、速度控制器和加速度控制器信号串联，信号 依次通过位置控制器、速度控制器和加速度控制器。
针对经典PID位标器控制器，在速度稳定环内增加了非线性加 速度补偿措施，增加系统换向时的阻尼，有效地抑制了速度过冲，达 到了平台稳定精度的要求。在继承经典PID控制器的基础上，通过 改进经典PID控制器固有缺陷，以DSP作为核心控制器，采用C语言编程来实现带有加速度负反馈的PID控制技术，可以有效克服系统 固有的抖振现象的影响。
附图说明
图1为本发明控制框图；
图2为经典PID模拟弹体摇摆时陀螺仪的输出图；
图3为本发明控制系统模拟弹体摇摆时陀螺仪的输出图。
具体实施方式
本控制系统包括有DSP控制单元，在DSP控制单元信号输出端连 接有电机驱动器，电机驱动器上连接有电机，电机和DSP控制单元之 间连接有信号反馈单元，DSP控制单元包含位置控制器、速度控制器、 加速度控制器，位置控制器、速度控制器和加速度控制器在DSP中通 过C语言实现，信号反馈单元包括旋转变压器和陀螺仪，旋转变压器 分别反馈角位置和角加速度到位置控制器和加速度控制器，陀螺仪反 馈角速度到速度控制器，具体为旋转变压器将框架的位置通过信号反 馈单元反馈信号传输给DSP，DSP将其与给定位置信号做差再做位置 PID运算，然后将陀螺仪传输的速度反馈信号与位置PID的结果做差 再做PID运算，其结果与旋转变压器传输的角加速度信号做差再做 PID运算，最后将运算结果输出给电机驱动器，控制电机带动框架运 动，形成闭环。
对两种控制器进行模拟弹体扰动实验，通过实验验证，效果图见 图2和图3，明显，基于加速度负反馈的PID控制器能够达到让系统 更加稳定的效果。
控制电路采用TI公司的TMS320F28335作为主控单元，它是一 款实时处理能力强的高性能数字信号处理器，能够满足导引头位标器 控制系统实时性要求高的特点。
该系统工作时在锁定状态下位置控制器、速度控制器、加速度控 制器均对相应反馈信号做PID控制，而在指定目标锁定状态下位置控 制器不对反馈信号做PID控制，其计算补偿均为内置软件程序控制。

Claims (4)

1.一种导引头位标器控制系统，包括有接收位置信号和反馈信号的DSP控制单元，在所述的DSP控制单元信号输出端连接有电机驱动器，所述的电机驱动器信号输出端连接有电机，在所述的电机输出端连接有信号反馈单元，其特征在于：所述的信号反馈单元包括陀螺仪和旋转变压器，所述的DSP控制单元包括有位置控制器、速度控制器和加速度控制器，所述的信号反馈单元分别与位置控制器、速度控制器和加速度控制器信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种导引头位标器控制系统，其特征在于：所述的电机驱动器为PWM功率放大器。
3.根据权利要求1所述的一种导引头位标器控制系统，其特征在于：所述的DSP控制单元采用型号为TMS320F28335的主控单元，所述的位置控制器、速度控制器和加速度控制器均为PID控制。
4.根据权利要求3所述的一种导引头位标器控制系统，其特征在于：所述的位置控制器、速度控制器和加速度控制器信号串联，信号依次通过位置控制器、速度控制器和加速度控制器。
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