单轴跟踪转台是研究某型号惯性导航系统的测试设备,用来完成对其性能的测试和检验,确保惯性导航系统的品质。本文根据单轴转台系统的性能指标要求,对单轴转台控制系统的控制方案进行了设计,具体完成工作如下:分析单轴转台控制系统的原理,对控制系统的硬件结构和软件结构分别进行了设计。转台硬件结构,采用工控机加数据采集卡的形式来实现转台的运动;转台软件结构,采用了Windows操作系统和RTX实时扩展模块相结合的运行平台。同时,对系统的主要元器件做了选型。建立了单轴转台控制系统的数学模型,对转台的多回路控制系统进行了研究设计,利用MATLAB/Simulink对其进行仿真分析。针对单轴转台在实际运行中,会受到外界环境及自身参数变化的影响,对此,控制系统的位置环引入了模型参考自适应控制。通过分析PID控制规律和模型参考自适应控制规律,表明模型参考自适应控制不仅不会受系统频带变化的影响,而且能够克服外界的干扰因素。依据单轴转台控制系统的实时性要求,以及硬件结构采用工控机扩展数据采集卡的形式,对系统软件运行平台采用了Windows操作系统和RTX相结合的体系,同时完成了软件模块的设计。