光电经纬仪伺服系统ADRC控制器的设计与优化

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本文首先分别对光电经纬仪的总体结构、发展现状、发展趋势进行了介绍,并说明了在靶场中的具体应用和相关要求,再进一步对于光电经纬仪中的伺服控制系统进行了工作原理的介绍和结构组成的说明,在此基础上针对于当下对伺服控制技术的要求,采用了将ADRC(Active Disturbance Rejection Control,自抗扰控制)控制策略应用到光电经纬仪伺服系统中,并且具体介绍了传统PID控制器以及和ADRC控制器之间的比较以及优劣势特点,根据经纬仪实际中工作要求设计一套以“DSP+FPGA”为核心处理架构的伺服控制器。其次,给出了ADRC控制器的整体数学模型,并且以此为依据进行了Simulink的仿真,验证了ADRC控制具有优秀的鲁棒性,对伺服控制系统中的双闭环回路参数进行设计,并对经纬仪各种工作方式进行了介绍和流程设计,再结合实际工作需求,对光电经纬仪在各个工作模式下分别进行了位置回路设计,并对结果进行分析及研究。在具备了仿真结果验证和理论支撑的前提下,在某型号的光电经纬仪上进行了实物试验,通过试验结果直观地说明了ADRC控制器相对比于传统的PID控制器在跟踪精度上有了进一步的提升。最后,对光电经纬仪的伺服控制系统进行了严密地研究分析,总结出具体研究方法及涉及到的相关技术,并在文中分别对伺服控制系统的软硬件部分分别给出了设计说明,介绍了具体的伺服系统硬件构成和相关的电路布局,并分析了各结构的实际意义,在软件部分,介绍说明了在实际光电经纬仪中的软件代码开发环境,并且设计了向伺服控制器编程时的具体操作流程,针对于伺服分系统的软件编程部分进行了说明,并且设计了核心控制器中的双闭环控制算法的流程设计结构。
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