中期答辩-激光通信系统精跟踪pid控制算法研究及实现

毕业论文中期报告,激光通信系统精跟踪PID控制算法研究及实现,目录,一、毕业论文主要内容二、取得的进展三、创新性成果四、时间规划五、学术论文发表情况六、论文目录,一、论文主要内容,1、压电陶瓷快速反射镜控制方法分析2、模糊PID控制器3、参考模型自适应PID控制器4、控制系统的设计5、实验结果分析,第二部分,第四部分,第一部分,第三部分,二、研究进展,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,1、结合激光通信ATP系统的特点和性能要求，分析比较了压电陶瓷快速反射镜主要控制方式，得出各种方式的优缺点，进而论证了使用先进控制算法的优势和必要性，为后续研究提供了依据。,二、研究进展,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,2、模糊PID控制,模拟人的模糊思维根据偏差e和偏差变化率ec来自动调节PID参数，首先将操作人员的调节经验作为知识库，运用模糊控制理论将其转换为模糊推理规则，利用模糊规则在线实时对PID参数进行修改，满足不同时刻的e和ec对控制器参数的要求。,搭建控制器仿真模型，经过调试总结e、ec、kp、ki、kd的变化趋势和范围，设定基本论域和模糊论域，将其分成七个等级，用适当的隶属度函数表示，根据各阶段系统的动态特性总结模糊控制规则，最后确定量化因子和比例因子。,二、研究进展,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,2、模糊PID控制,二、研究进展,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,2、模糊PID控制,二、研究进展,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,2、模糊PID控制,二、研究进展,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,2、模糊PID控制,快速反射镜桌面实验,二、研究进展,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,2、模糊PID控制,快速反射镜桌面实验结果,特点：自适应系统能够辨识环境条件变化，并自动进行控制器参数的在线调节，使系统达到最优或者次优的控制效果。自适应理论与传统PID相结合的自适应PID控制器既具有可以自动整定控制器参数，适应被控过程变化等优点，又具有常规PID控制器结构简单、鲁棒性好、可靠性高的优点。 参考模型自适应PID控制器的运行机理是将一已知的数学模型作为参考，其输出响应为理想状态，控制过程中参数未知的实际被控对象输出与参考模型输出相比较，两者之差导入自适应控制器，通过自适应律的计算将偏差调至最小，即使在控制过程中系统发生较大变化时依然能够获得良好控制品质和稳定性。,参考模型自适应PID,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,系统模型：,参考模型自适应PID,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,仿真结果：,参考模型自适应PID,第二部分,第一部分,第四部分,第三部分,DSP Builder 是一个面向DSP类芯片的系统级开发工具，为开发基于FPGA的可靠控制系统芯片提供了便利的条件。 DSP builder位于FPGA内核中，与FPGA之间不需经由通信线路相连，实时性较好。 使用DSP Builder中Signal Compiler模块读取由DSP Builder和MegaCore模块构建的Simulink建模文件，生成文件脚本，实现算法。然后作为整个系统中的一个模块来使用。这样可以使设计更有效率，可修改性增强，具有广阔的发展空间。 本课题在完成控制算法仿真的基础上对快反镜控制板相关硬件电路进行设计，并使用DSP Builder库搭建仿真系统模型，通过Signal Compiler模块生成VHDL文件和工具命令语言脚本，进行综合、硬件实施和仿真，从硬件层面对控制算法进行实现。,第四部分,第三部分,第二部分,第一部分,DSP builder,第四部分,第三部分,第二部分,第一部分,DSP builder,常规PID控制器的DSP builder模型：,取得的创新性成果,第四部分,第二部分,第三部分,第一部分,下一阶段任务,第四部分,第二部分,第三部分,第一部分,学术论文发表情况,第四部分,第二部分,第三部分,第一部分,论文目录,一、序论1. 目的及意义 3.控制器Simulink仿真1.1 激光通信ATP的特点和关键技术 4.本章小结1.2 研究目的及意义四、自适应PID控制器2. 国内外研究现状 1.概述3. 本文的主要研究内容 2.自适应律设计二、压电陶瓷快速反射镜控制方法概述 3.控制器Simulink仿真1.快速反射镜简介 4.本章小结1.1 工作原理五、控制系统的设计1.2 快反镜特性分析 1.TMS320F2812概述1.3 快反镜数学模型 2.控制系统整体结构2.经典控制方法概述 3.硬件概述2.1 常规PID 4.软件设计2.2 模糊PID 5.DSP buil