【摘 要】
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航空相机作为获取地面信息的重要手段之一,近年来已经广泛应用于军事和民用领域。宽视场的航空相机因其较高的成像覆盖范围,逐渐成为市场的主流。本文结合研究室项目需求,设
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航空相机作为获取地面信息的重要手段之一,近年来已经广泛应用于军事和民用领域。宽视场的航空相机因其较高的成像覆盖范围,逐渐成为市场的主流。本文结合研究室项目需求,设计了一种以―DSP+FPGA‖为核心的轻型宽视场航空相机稳定与扫描控制系统,系统以TMS320F28335为主控制器,以EP3C25F256型FPGA为辅控制器,实现了视轴稳定和相机摆动扫描两大功能。课题研究的主要内容有以下四个方面:1、研究了控制系统的组成,主要器件以及视轴稳定和画幅式相机摆扫成像的工作原理,并分析了影响控制系统性能的主要因素。2、基于工程化的设计方法设计了电流环、速度环、位置环三环路控制器,并采用改进粒子群优化算法对控制器参数进行了优化,同时设计了―S型+梯形‖的电机摆扫运行曲线。3、搭建了DSP+FPGA的双核控制器的软硬件系统,利用FPGA实现了光纤陀螺仪和光电编码器的数据采集及其数据的中值滤波,利用FIFO实现了DSP与FPGA之间的通信,并在DSP中实现了积分分离的数字式PID算法。4、进行了软硬件联调实验。实现结果表明,设计的控制系统实现了对扰动的隔离以及相机的摆动扫描,具有一定的工程实际应用价值。论文的最后对整个控制系统进行了总结,并指出了需要改进的地方。
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