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空间激光通信地基光电跟踪单元控制技术研究

作　者: 唐金力
导　师: 佟首峰
学　校: 长春理工大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 激光通信地基光电跟踪数学模型仿真
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在激光通信系统中,跟踪伺服系统起到举足轻重的作用。地基光电跟踪系统具有宽跟踪速度范围、高跟踪平稳性、高跟踪和瞄准精度等显著性特点,因此被广泛应用在激光通信中。本论文对光电跟踪控制技术进行研究,概述了激光通信ATP的要求与地基光电跟踪控制单元发展状况,介绍了地基光电跟踪系统的特点,分析了影响伺服系统性能的因素,并建立数学模型,对系统进行仿真。主要完成地基光电跟踪伺服控制单元位置回路和速度回路的分析和设计,分析影响各回路的因素,以及对系统进行稳态设计与补偿设计,采用等效正弦法验证光电系统的跟踪精度,取得了很好的控制结果,为最终的空间激光通信地基光电跟踪控制奠定了技术基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章引言  7-14
  1.1 本课题研究的背景和意义  7
  1.2 空间激光通信的特点  7-9
  1.3 空间激光通信地基光电跟踪控制单元发展状况  9-13
  1.4 本文研究的主要内容  13-14
第二章地基光电跟踪性能分析  14-21
  2.1 主动跟踪链路功率分析  14-15
  2.2 天空背景光影响分析  15-16
  2.3 指向精度分析  16
  2.4 跟踪精度分析  16-19
  2.5 地基光电跟踪系统的性能指标  19-21
第三章地基光电跟踪伺服控制系统构成  21-31
  3.1 系统总体描述  21-22
  3.2 两轴常平架伺服单元构成  22-25
  3.3 光电跟踪伺服控制单元  25-31
第四章光电跟踪控制系统设计  31-44
  4.1 光电跟踪系统设计方法  31
  4.2 光电跟踪伺服系统动态性能设计指标  31-37
  4.3 光电跟踪伺服系统稳态设计  37-39
  4.4 光电跟踪伺服系统补偿设计  39-44
第五章光电跟踪伺服系统建模与仿真  44-56
  5.1 光电跟踪控制系统模型  44-45
  5.2 光电跟踪单元速度回路建模与仿真  45-49
  5.3 光电跟踪单元位置回路建模与仿真  49-51
  5.4 光电跟踪单元位置环频率特性分析  51-53
  5.5 跟踪回路正弦响应  53-56
第六章光电跟踪单元测试与试验  56-59
  6.1 光电跟踪模拟实验系统  56-57
  6.2 光电跟踪伺服模拟实验方法  57-58
  6.3 实验结果  58-59
总结  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-62

空间激光通信地基光电跟踪单元控制技术研究

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