激光周向探测旋转扫描的稳速平衡控制研究(2)
图4.6 加有扰动 时电机模型仿真结果 16
4.2.2 双闭环仿真 16
4.2.3 结论 19
5 硬件电路设计 20
5.1 系统硬件设计简介 20
5.2 硬件实现 20
5.2.1 电源模块 20
5.2.2 电机驱动模块 20
5.2.3 电机测速模块 22
6 电机测速实验 23
结 论 25
致 谢 26
参考文献27
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
时间向前，科学技术日新月异。每时每刻，变化发生在每一个角落里、每一个领域中，或悄无声息或雷霆万钧。进入信息化社会，在飞速发展的科学技术和现代化战争的催化下，武器系统由机械化向信息化转变正在紧迫的进行。
近些年来弹药得发展特点[1]是：战斗部功能多样化，将单一功能的战斗部转向为多功能的，使它能攻击多种不同形式的目标；增大炮弹的射程；大力发展子母弹技术；研发可以打击坚固的军事目标和深埋在地下的目标的战斗部；高精度，在常规弹药中运用制导技术来提高打击目标的精度。而引信，作为武器系统中关系弹药毁伤效果的关键子系统，已不再是一个独立的单元了，它不仅需要去获取目标信息、环境信息，还需要与武器系统平台、网络中心平台构成一个信息交联整体，以完成对目标攻击的最佳时机的选择、起爆控制和相关信息的输出等。
在发展与应用成熟的电子技术制导技术基础上，很多国家研制了并装备了制导炸弹，而且制导炸弹相比于导弹成本低，所以制导炸弹是目前武器行业发展的一个方向，并取得了一定的成效。电视制导、激光制导、红外制导、雷达制导和GPS制导的航空炸弹等制导导弹陆续暴露在人们的视野中，并在近期的一些战争中表现的相当出色。由于使得弹药的毁伤能力得到大大的提高，近炸引信倍受青睐，得到普遍的使用。
在众多的制导炸弹中，其中激光近炸引信，由于占据激光的单色性和方向性好等特性的优势，进而使得它具有保密抗干扰性能好和引信的定位精度高的特点，因而在军事装备中的研究与应用日益普及。到目前为止，激光制导炸弹已发展出了三代产品，是第二、三代产品已投入装备与生产，主要产品有美国的宝石路Ⅱ和Ⅲ、俄罗斯的KAB-500L和 KAB-1500L、法国的马特拉系列等。
另外，在现代化的生产和生活中各行各业中，电动机有着广泛的应用。近几十年来，随着电光技术、信息技术、控制技术、计算机技术、新材料等新工艺和高新技术的不断发展以及新原理的应用，对电机的控制的要求不断地深入。因而对电机转速控制算法的研究和应用对于现代化建设和生产的重要性不言而喻。
在本课题中，脉冲激光周向探测是一种利用脉冲激光束主动探测全周目标的探测技术。其中重要的技术——旋转扫描系统的稳速平衡控制——主要是对电机的控制。
1.2 电机控制国内外研究状况
1.3 本课题的研究内容
1）阅读相关文献，了解静态和飞行动态电机两端载荷对高速直流电机转速的影响，全面了解直流电机转速控制算法；
2）选用转速电流双闭环PI调速系统，运用工程计算方法进行数学模型中参数的选取，学习MATLAB软件进行仿真并分析控制算法的响应；
3）电源模块和驱动模块的硬件电路的设计。
本文通过查阅相关文献，系统地了解电机（包括发电机与电动机等）的工作原理、种类、发展应用等，简单的了解了电机控制原理，为以后的科研打下基础。在项目组仔细研究和讨论之后，立足目前所拥有的成熟技术，结合目前电动机控制系统的发展趋势，选定了该控制系统的技术方案。该方案反应速度快、适应范围广、控制精度高，在控制方法上采用双闭环负反馈控制，参数调整方便，可适用于其它同类型的军械伺服系统。该项目的研制成功，可以为今后的科研打下坚实的基础。