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基于单片机的救助稳定平台控制系统设计
资料介绍
稳定平台是利用传感器采集载体的运动姿态信息并控制调平使稳定对象相对特定空间坐标保持某一方位稳定的装置，是现代工程应用的重要设备，广泛地应用于航空，武器火控系统和雷达平台等。针对海上救援中抛绳器救援成功率低下的问题，提出将稳定平台应用于救助船紧急救助抛绳系统，以保证抛绳器的抛射精度，进而保证救援成功率。稳定平台能否有效抵消船体对抛绳器的扰动影响取决于控制系统的性能，因此本文主要开展包括软件系统和硬件系统的控制系统设计，为研发完善的救助系统奠定良好的基础。
文中介绍了稳定平台系统的结构组成，主要包括平台的O型串联机械结构特点、INS/GPS组合姿态测量系统和对平台稳定控制精度产生影响的因素。开发稳定平台软件控制系统，系统采集船体的运动姿态信息，对采集的数据包进行解码并换算为实际角度，将实际角度与电机转速建立应用模型，通过设计PI调节器实现对调平电机的控制，最后使用编程软件和仿真软件联合对程序进行在线实时仿真调试，以得到良好的控制程序。然后，基于主控芯片ATmega16设计稳定平台硬件控制系统，包括前向通道接口电路、后向通道接口电路、人机交互通道接口以及数据通信接口电路，并使用Protel绘制电路板布线图，经过曝光、显影、蚀刻、钻孔、焊接等处理制作PCB电路板。最后，使用六自由度船舶模拟器为二自由度稳定平台提供横摇及纵摇的运动姿态，测试平台的稳定性能。实验表明，当船体运动姿态的扰动达到7°时，稳定平台能保持在2.6°范围内，稳定性能受到机械结构误差、控制算法的限制。
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