航空光电吊舱陀螺稳定系统遗传算法控制

【类型】学位论文

【作者】张影 

【关键词】 光电吊舱 作战性能 陀螺稳定 稳定系统 遗传算法 数字控制

【摘要】航空光电吊舱作为飞机的外挂物，具有独立的功能，是载机作战性能的重要补充和扩展，因此发展吊舱技术对于需要现代军事装备的国家具有特殊意义。光电吊舱系统是一个具有大时延、非线性而又要求高跟踪和稳定精度的系统，对控制器的设计要求较高。传统的PID控制难以有效地克服系统的干扰，不能完全满足系统性能指标的要求。而模拟电子系统实现起来又有体积大、成本高、实现复杂、故障频繁等缺陷，因此选择更高级的控制规律(遗传算法)和数字控制成为一种发展方向。正是在这样的背景下，本文对光电吊舱陀螺稳像系统进行了基于DSP的遗传算法PID控制研究。 遗传算法是一种具有全局搜索功能的优化算法，其思想起源于生物学中达尔文的“适者生存”自然选择理论。它的运算并行性好、简单易行、可操作性强，因此得到了广泛的应用。尤其是基于遗传算法(GA)的PID控制具有更好地抗干扰能力，可显著改善控制系统对高速动态目标的跟踪能力。Matlab语言仿真表明，采用遗传算法后，系统性能较经典PID控制器有明显的提高，稳定精度和响应速度都达到系统设计要求。 文章还对上述陀螺稳像系统进行了硬件和软件设计。硬件主要围绕核心控制芯片TMS320F2812展开，提出了以DSP为主控芯片的系统框架，并在此基础上完成了DSP辅助电路、接口电路的设计；然后讨论了软件实现问题。包括DSP的初始化以及各个模块的软件编程设计。最后在软硬件设计的基础上对整个系统进行了调试。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】哈尔滨工程大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】谈振藩

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