基于DSP精跟踪数字伺服系统研究

摘要

随着空间光通信不断发展，对光通信性能指标要求的不断提高。精跟踪伺服系统在自由空间激光通信中具有重要地位。为了实现精跟踪伺服系统的实时性和小型化，本文采用TI公司的TMS320x28x系列的DSP器件TMS320F2812作为核心控制器，设计了基于DSP的精跟踪数字伺服系统。 本文首先对精跟踪的特性进行分析，然后对控制系统进行优化设计。接下来就是采用DSP实现嵌入式精跟踪伺服系统。该系统主要由CCD光斑成像单元、脱靶量图像处理单元、DSP数字伺服单元和振镜伺服单元组成。其中：DSP数字伺服单元主要完成光斑脱靶量的数据解算、控制补偿算法的实现、与脱靶量图像处理单元的串口通信以及对振镜伺服单元的控制。最后经过实验证明本系统达到了实时处理的能力，并实现了整个精跟踪伺服系统的小型化。

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第一章绪论

§1.1引言

§1.2光通信的特点

§1.3 APT在自由光通信系统中的作用

§1.4精跟踪伺服系统在APT系统中的作用

§1.5精跟踪伺服系统的发展现状

§1.6本文研究的主要内容

第二章复合轴APT伺服系统组成和特性分析

§2.1 APT系统工作原理和系统组成

§2.2主从复合轴的特性分析

第三章基于DSP精跟踪数字伺服系统组成和特性分析

§3.1精跟踪伺服系统组成

§3.2精跟踪伺服单元特性分析

第四章精跟踪伺服单元控制系统优化设计

§4.1精跟踪伺服单元系统建模与仿真

§4.2精跟踪伺服单元系统特性分析

第五章基于DSP实现嵌入式精跟踪伺服系统

§5.1伺服系统的组成和主要功能

§5.2 DSP数字伺服单元的设计

§5.3脱靶量接收的设计

§5.4振镜控制接口的设计

§5.5数字控制补偿实现

§5.6 DSP数字伺服单元的软件设计

第六章实验测试

§6.1未补偿时的实验测试

§6.2补偿后的实验测试

第七章结论

致 谢

参考文献