在军事科技领域,为促进武器装备的智能化发展,提高获取目标信息的实时性、可靠性以及对目标打击的精确性,各国越来越关注对目标跟踪技术的研究。目标坐标测定仪是对空中飞行目标进行快速捕获、锁定并自动跟踪的目标跟踪设备,由图像处理系统、伺服控制系统和引导系统组成。本文以此为背景,对XX目标坐标测定仪的伺服控制系统进行深入研究。伺服控制系统的主要功能是接收并响应图像处理系统(用于目标图像处理和整个系统的主控调度任务)命令,驱动伺服电机带动跟踪与测量设备跟随目标运动,实现对目标的稳定跟踪。系统涉及方位向和俯仰向双路直流力矩电机控制,设计中采用“一拖一”方式,即使用两个伺服控制器分别实现两路电机驱动。本文详细阐述了伺服控制器的研发过程,包括制定整体设计方案与软硬件实现。伺服控制器以ARM7微控制器LPC2368为核心,重点设计了电机驱动和基于CPLD的编码器位置采集等功能电路,并扩展了RS-232和CAN总线通信接口。在伺服控制中,确定了数字位置伺服系统的三闭环控制结构,采用改进型PID控制算法实现系统位置随动控制。测定仪的子系统之间已联调成功,伺服控制系统在实时性和稳定性方面均达到了系统指标要求,调试过程中完成了对阶跃、斜坡、正弦输入信号的跟踪实验,并以空中飞机作为跟踪目标进行现场试验,进一步验证系统性能,并解决试验中出现的问题。