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
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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