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卫星光通信终端控制系统设计及摩擦补偿研究

更新时间：2020-04-03 06:31:22 大小：1M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：光通信Verilog-HDLLuGre模型 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

空间光通信以其高带宽、高码率、高保密性及抗干扰等优点成为空间通信发展的新方向，目前已成为各国卫星通信技术研究工作的热点。由于激光通信发射光束狭窄（约十到几十微弧度），使接收端捕捉发射光束比较困难，因此 PAT技术成为星地激光通信中的关键技术之一。本论文以“星间激光链路和空间光通信”课题为背景，设计实现了 PAT系统中的驱动控制单元子系统。

  本文首先简要介绍了空间光通信技术的研究背景及意义和国内外空间光通信的发展现状和趋势。最后详细介绍了PAT技术的组成结构和工作原理。

  考虑到PAT系统以后的升级，根据粗瞄控制子系统需要实现的功能，提出了一种基于DSP+CPLD的驱动控制单元设计方案，并对软硬件进行了设计实现。软件主要采用C语言和硬件描述语言Verilog-HDL编写。在硬、软件设计完成后进行了单板调试和粗瞄子系统联调。

  根据软件任务分配，基于单片机的驱动控制单元软件可分为主程序模块、定时器中断处理程序模块、外部中断处理程序模块。为了提高驱动控制单元软件的可靠性和空间防护能力，软件编写时采用工程化和模块化的设计思想。针对软件在运行过程中出现的各种问题，通过容错设计大大提高了软件的可靠性，通过地面遥测控制能够实现PID参数的在线调整，保证了粗瞄控制系统的正常工作，并利用软件测试最大限度的满足了驱动控制单元软件可靠性的要求。最后驱动控制单元软件通过了确认测试，控制精度达到了预期性能指标要求。

  针对非线性动态摩擦模型—LuGre模型，以卫星光通信粗瞄控制系统终端方位轴为控制对象，加入LuGre摩擦力矩及电机波动力矩，分别对高增益PD控制、CMAC与PID复合控制及LuGre模型自适应补偿方法做了理论分析和仿真研究，取得了预期的补偿效果。

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