基于DSP精跟踪数字伺服系统研究

论文摘要

随着空间光通信不断发展,对光通信性能指标要求的不断提高。精跟踪伺服系统在自由空间激光通信中具有重要地位。为了实现精跟踪伺服系统的实时性和小型化,本文采用TI公司的TMS320x28x系列的DSP器件TMS320F2812作为核心控制器,设计了基于DSP的精跟踪数字伺服系统。本文首先对精跟踪的特性进行分析,然后对控制系统进行优化设计。接下来就是采用DSP实现嵌入式精跟踪伺服系统。该系统主要由CCD光斑成像单元、脱靶量图像处理单元、DSP数字伺服单元和振镜伺服单元组成。其中DSP数字伺服单元主要完成光斑脱靶量的数据解算、控制补偿算法的实现、与脱靶量图像处理单元的串口通信以及对振镜伺服单元的控制。最后经过实验证明本系统达到了实时处理的能力,并实现了整个精跟踪伺服系统的小型化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• §1.1 引言
• §1.2 光通信的特点
• §1.3 APT在自由光通信系统中的作用
• §1.4 精跟踪伺服系统在APT系统中的作用
• §1.5 精跟踪伺服系统的发展现状
• §1.6 本文研究的主要内容
• 第二章 复合轴APT伺服系统组成和特性分析
• §2.1 APT系统工作原理和系统组成
• §2.2 主从复合轴的特性分析
• 第三章 基于DSP精跟踪数字伺服系统组成和特性分析
• §3.1 精跟踪伺服系统组成
• §3.2 精跟踪伺服单元特性分析
• 第四章 精跟踪伺服单元控制系统优化设计
• §4.1 精跟踪伺服单元系统建模与仿真
• §4.2 精跟踪伺服单元系统特性分析
• 第五章 基于DSP实现嵌入式精跟踪伺服系统
• §5.1 伺服系统的组成和主要功能
• §5.2 DSP数字伺服单元的设计
• §5.3 脱靶量接收的设计
• §5.4 振镜控制接口的设计
• §5.5 数字控制补偿实现
• §5.6 DSP数字伺服单元的软件设计
• 第六章 实验测试
• §6.1 未补偿时的实验测试
• §6.2 补偿后的实验测试
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献