本文课题来源于某研究所,旨在开发跟踪雷达的伺服控制系统。跟踪雷达是雷达技术中的一个重要领域,随着其应用领域和功能的不断扩展,伺服控制系统及控制算法作为其主要组成部分,它的性能的好坏直接影响着跟踪雷达的跟踪精度。当前,跟踪雷达伺服控制系统正在由直流向交流、模拟向数字、经典控制向现代控制的方向发展,这些发展趋势和理论为高精度、高性能的跟踪雷达的研制奠定了基础。本文依托于该课题对于跟踪雷达的控制算法及嵌入式系统实现进行了深入研究。首先,伺服控制系统采用双电机消隙的驱动方案,该方案具有抑制非线性因素、传动误差小等特点。此外,该系统采用电流环、速度环和位置环三环闭环控制,使跟踪雷达具有响应性能快、跟踪精度高、调速区域宽的性能。在控制策略的研究上,首先建立了双电机消隙系统的动力学模型和仿真模型,在此基础上,对于经典PID算法、自适应PID算法和基于BP神经网络参数自学习的PID算法在控制精度、实现复杂度、稳定性等不同方面进行了研究比较,发现经典PID算法高效易实现,稳定性高,但控制精度差;基于BP神经网络参数自学习的PID算法控制效果最好,但难实现,且稳定性差;而自适应PID算法稳定性高,在控制精度上也能满足系统需求。在伺服控制系统的嵌入式系统实现上,首先在硬件电路上,采用自顶向下的模块化和全数字化设计,通过光耦隔离技术,减小了模块之间的耦合,提高了伺服系统控制板的可靠性和抗干扰性;其次,在软件设计上,采用多任务实时处理技术,提高了处理器的执行效率,利用自适应PID控制算法实现了指向、扫描、自跟踪和手动控制等功能;另外,采用本/远控分别监控显示方法,实现了实时在线监测、故障自动巡检和自动化测试等功能。本文课题对于跟踪雷达伺服控制系统及其控制算法的研究对于跟踪雷达的研究实现、性能提升等方面都具有深远的价值和意义。