导　　师： 张健

学科专业： H0402

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 哈尔滨工业大学

摘　　要： 目标运动模拟装置常用于目标运动仿真、武器系统评测和一些实验研究。本课题来源于某科技创新项目,该项目主要研究基于光学相控阵的目标捕获、跟踪和瞄准。实验中目标运动模拟装置必不可少,本文主要是研制适合于项目需求的目标二维运动模拟台。<br>　　本文首先介绍了常见二维台的结构形式,通过分析比较后采用了极坐标形式实现模拟目标的二维运动。二维台的机械结构由径向运动机构和周向运动机构组成,径向运动通过同步齿形带传动方式实现,回转运动通过步进电动机带动支架旋转实现。文中通过对机械结构的运动分析,确定了步进电动机的具体型号,并对机械装置的刚度和强度进行了校核。<br>　　其次,通过对常用步进电动机控制方式和驱动方式的分析,考虑到步进电动机的开环控制优势,确定采用开环控制方式对二维台进行控制,采用斩波恒流方式对步进电动机进行驱动。在系统硬件设计章节对控制器和驱动器的电路原理进行了详细阐述,控制器采用STC公司的单片机作为控制核心,实现对二维台的运动控制;驱动器以CPLD为逻辑处理核心,通过斩波恒流方式实现对步进电动机的驱动,保证电动机在频率改变时,仍能输出稳定的转矩,从而保证二维台稳定可靠地运行。<br>　　最后,对系统软件进行了设计,包括控制器和驱动器的程序设计,并通过一种极坐标下的插值原理实现了简单的连续运动轨迹控制。并通过实验验证了二维台的性能,可以实现单轴控制和双轴联动控制,实现了模拟目标的直线、圆周和抛物线连续轨迹运动,满足了项目需求。<br>　　

关 键 词： 目标运动模拟 光学相控阵 二维运动 步进电动机 开环控制

分 类 号： [TN955.2 TP273]

领　　域： [电子电信] [电子电信] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]