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《西安电子科技大学》 2007年
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舰载三轴ATP稳定跟踪平台研究

蔺辉  
【摘要】:大气激光通信非常适合于在海军舰艇编队内构建通信网。为了能进行可靠的通信,就需要研究专门的捕获、瞄准和跟踪(Acquisition, Pointing and Tracking简称ATP)系统。其作用是通过发射信标光,完成捕获、跟踪、瞄准,从而在通信端点之间建立链接,实现信号的快速捕获和高精度跟踪。由于海上环境恶劣,加上舰艇的摇摆,光路的对准范围的限制,从而给实现信号的快速捕获和高精度跟踪带来巨大难度。这就需要有能够隔离舰艇摇摆的精密稳定跟踪平台,始终将ATP系统处于水平状态且快速实现系统的粗对准,因此研制高精度和快速跟踪的稳定跟踪平台是实现ATP系统的关键技术。 本文以舰载ATP装置的三轴稳定跟踪平台为研究对象,主要包含三个部分:首先论述了在稳定跟踪伺服系统设计中应注意的问题,设计了一种稳定跟踪平台,并应用Ansys对其进行了受力分析,然后根据平台的性能指标要求以及平台所受风载荷及其他载荷的大小对平台的主要驱动装置电动机以及传动装置齿轮箱进行了合理有效的选择,推导了系统中各个部分的传递函数;最后根据稳定跟踪平台的各种要求以及实际状态中平台所受到的各种干扰应用经典的PID控制理论对平台的稳定和跟踪性能进行了仿真,根据仿真结果指出了经典PID控制在平台跟踪中阶跃响应和正弦响应均存在一定滞后的不足,提出了应用基于BP神经网络参数自整定PID的控制方法,设计了一种神经网络控制器,并应用此控制器对跟踪系统进行了仿真,仿真结果表明了基于BP神经网络参数自整定PID控制方法在平台跟踪回路中的有效性。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U674.7

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