【摘 要】
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在现代化战争中低成本精确制导炮弹备受各国青睐,而采用气动力修正的PGK（精确制导组件）因其良好的修正能力、低廉的价格在制导弹药中得到越来越广泛的应用,但因其良好的控制受限于弹体转速,当弹体转速不在PGK反旋舵机控制范围内时,就失去相应的制导能力。本论文旨在解决这一问题设计了一款新型的云台式PGK,增强了PGK对弹体转速的适应范围,且控制系统动、静态性能良好,提高了弹箭精准度,在低成本精确制导弹药领
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在现代化战争中低成本精确制导炮弹备受各国青睐,而采用气动力修正的PGK（精确制导组件）因其良好的修正能力、低廉的价格在制导弹药中得到越来越广泛的应用,但因其良好的控制受限于弹体转速,当弹体转速不在PGK反旋舵机控制范围内时,就失去相应的制导能力。本论文旨在解决这一问题设计了一款新型的云台式PGK,增强了PGK对弹体转速的适应范围,且控制系统动、静态性能良好,提高了弹箭精准度,在低成本精确制导弹药领域应用前景十分广阔。本文以云台式控制组件的整体系统作为研究对象,详细介绍了云台及反旋舵机的工作原理和结构设计,并基于此设计了双电机协调控制系统。云台及舵机驱动选用电子换相的无刷直流电机,分别设计二环和三环的控制策略,以传统PID作为其控制算法,建立以DSP+FPGA为核心的主控系统架构,实现对云台转速稳定控制和对反旋舵机转速及相位的精准控制,最终达到对弹体飞行弹道进行修正的目的,精准落向目标点。本论文通过对执行机构原理进行剖析,建立双电机协调控制的数学模型,并基于MATLAB2014a/SIMULINK模块搭建仿真模型,验证整体控制方案的可靠性。设计整体控制硬件平台,主要包括主控系统电路、双电机驱动电路和电源电路等,并编写相应软件程序,最后对整体系统进行半实物仿真测试。仿真结果表明:本控制方案使云台及舵机功能能够无误实现,且具有良好的动静态性能,满足本论文对云台制导组件控制系统的性能要求。
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