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文檔簡介
1、海量超高速的光通信將成為未來衛(wèi)星通信星座的技術(shù)基礎(chǔ),空間激光通信技術(shù)正處在全面工程實(shí)現(xiàn)的前夕??臻g光束捕獲跟蹤對(duì)準(zhǔn)ATP(Acquisition,TrackingandPointing)技術(shù)成為空間光通信鏈路和網(wǎng)絡(luò)的核心支撐性技術(shù),目前已成為研究、關(guān)注的重點(diǎn)。同時(shí),通信終端的輕型化和小型化、空間鏈路的可通率和強(qiáng)健性也對(duì)ATP技術(shù)提出了極高的重量體三積功耗和可靠性指標(biāo)要求,是空間光通信研究領(lǐng)域所面臨的一大挑戰(zhàn)。 本文對(duì)星間光通信A
2、TP子系統(tǒng)的跟蹤控制環(huán)路進(jìn)行研究、分析與設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上采用FPGA為主芯片,最終實(shí)現(xiàn)了跟蹤與對(duì)準(zhǔn)功能。 本文簡要介紹了星間光通信與ATP技術(shù)的概念,及其技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀;對(duì)ATP子系統(tǒng)中的跟蹤控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較全面的研究,并確定了PID跟蹤控制算法。在此基礎(chǔ)上,將ATP跟蹤控制子系統(tǒng)視為線性定常系統(tǒng),通過解析法和實(shí)驗(yàn)法對(duì)子系統(tǒng)的各個(gè)控制環(huán)節(jié)的單元器件進(jìn)行合理建模,得出整個(gè)環(huán)路總的開環(huán)及閉環(huán)傳遞函數(shù),論證了本課題所設(shè)計(jì)的ATP跟蹤控制
3、環(huán)路的可行性及其視軸輸入為斜坡信號(hào)時(shí)的理論穩(wěn)態(tài)誤差。 在系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模的過程中,采用了實(shí)驗(yàn)法對(duì)部分控制單元的實(shí)際特性進(jìn)行了測(cè)試分析得到其數(shù)學(xué)模型,因此本系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型更能準(zhǔn)確的反映實(shí)際跟蹤控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)本質(zhì),從而為實(shí)際系統(tǒng)的研制提供了合理的理論基礎(chǔ)。同時(shí),為了便于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)部分的PID參數(shù)調(diào)整以尋求較為理想的跟蹤性能,本文深入分析了PID參數(shù)對(duì)粗跟蹤控制帶寬的影響,使實(shí)際系統(tǒng)的跟蹤控制結(jié)構(gòu)盡可能地得到優(yōu)化。 本文研究了先進(jìn)復(fù)
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