● 摘要
导引头稳定平台是空空导弹导引头的重要部件，其伺服系统精度和响应速度对导弹跟踪目标有重要影响。随着稳定跟踪精度要求的越来越高，需要提供一个快速设计、验证及测试控制系统的平台。根据稳定平台的结构和空间运动关系推导了稳定平台空间稳定的条件。在建立电机的数学模型后，根据稳定平台工作的要求，确定了伺服系统位置预定回路和稳定跟踪回路的结构，为伺服系统设计基于经典控制理论的控制器。课题研究并设计了基于dSPACE控制器板DS1103PPC的陀螺稳定平台半实物仿真系统，介绍了该系统的总体组成及硬件和软件的设计。硬件系统根据系统要求，建立了以工控机为控制中心，DS1103控制器板为仿真平台，信号调理板为接口的硬件结构。通过高精度的电压源与数字万用表Agilent34970a设计了系统自检自校通路。利用dSPACE系统的实时性与可靠性，进行了伺服系统频率特性与模型辨识的研究。软件方面，Mathworks公司的MATLAB/Simulink软件构建系统模型，通过RTI下载可执行代码到DS1103进行实时仿真。根据稳定平台控制系统功能测试要求，使用dSPACE公司的ControlDesk设计了方便、高效的人机交互界面，通过Python脚本语言的使用，实现了外围设备的通信。试验证明基于dSPACE的陀螺稳定平台半实物仿真系统运行稳定，准确可靠，实时性好，各项指标均满足设计要求。