一种基于tmx320f28335浮点dsp的二轴光电跟踪系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于伺服运动控制领域。
【背景技术】
[0002] 20世纪以来，控制科学与工程在人类的发展历史上起到了举足轻重的作用，是人 类的科技进步的关键衡量因素。控制领域技术的突破为解决当今世界很多挑战性问题作出 了贡献，为很多产业领域实现生产的自动化提供科学的思想方法。动态目标跟踪技术是控 制领域的一部分，目前它主要应用于军事、航天、交通等领域，特别在军事领域发挥了重要 作用取得成功。光电跟踪控制系统是跟踪、侦察、定位、导航等应用领域的关键组成部分， 它的主要技术指标有载荷以及载荷重量、尺寸、转动范围、位置精度、速率范围、加速度范围 等。二轴光电跟踪系统可实现光电探测设备在给定范围内的角度定位、速率扫描、陀螺稳定 和目标跟踪等功能，用于车载红外、电视目标跟踪，配置在靶场使用。在未来，光电跟踪系统 必将会受到更为广泛的应用，发挥更重要的作用。
[0003] 目前二轴光电跟踪系统伺服运动应用最为广泛的是采用DSP进行控制，但是现有 这种二轴光电跟踪系统存在跟踪精度低，设备结构复杂，不便于安装、拆卸及维修。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有采用DSP进行控制二轴光电跟踪系统存在跟踪精 度低，不便于安装、拆卸及维修的问题，本发明提供一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴 光电跟踪系统。
[0005] 本发明的一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统，
[0006] 所述二轴光电跟踪系统包括探测装置、伺服控制模块、测角回路模块、测速回路模 块、功放驱动回路模块、通信回路模块、上位机模块和图像处理模块；
[0007] 探测装置，用于利用光电编码器对俯仰轴和方位轴进行角度测量，利用两个单轴 光纤陀螺分别对方位轴和俯仰轴方向进行角速率测量；所述两个单轴光纤陀螺正交设置； 利用红外或摄像装置采集特征目标的图像信息；还用于接收俯仰轴驱动量和方位轴驱动 量，并跟据所述俯仰轴驱动量和方位轴驱动量分别驱动控制俯仰轴系组件和方位轴系组件 运动，实现对特征目标的实时跟踪；
[0008] 测角回路模块，用于实时接收光电编码器的角位置信息；
[0009]测速回路模块，用于实时接收两个单轴光纤陀螺的角速率信息；
[0010] 伺服控制模块，用于接收操作指令、工作模式、脱靶量、角位置信息和角速率信息， 进而获得控制量，并输出；所述伺服控制模块采用TMX320F28335浮点DSP作为核心处理器 实现；
[0011] 功放驱动回路模块，用于接收控制量，将所述控制量转换为俯仰轴驱动量和方位 轴驱动量；
[0012] 通信回路模块，用于上位机模块与伺服控制模块的通讯；
[0013] 上位机模块，用于接收操作指令、设定工作模式和脱靶量，还用于控制所述跟踪系 统进行自检测，当所述跟踪系统工作正常时，发送操作指令、工作模式和脱靶量；
[0014] 图像处理模块，用于接收采集特征目标的图像信息，并跟据所述图像信息获取脱 靶量。
[0015] 所述伺服控制器模块的控制量的输出采用数字PID调节器进行调节，所述PID调 节器的数学模型为：
【主权项】
1. 一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统，其特征在于，所述二轴光电 跟踪系统包括探测装置、伺服控制模块、测角回路模块、测速回路模块、功放驱动回路模块、 通信回路模块、上位机模块和图像处理模块； 探测装置，用于利用光电编码器对俯仰轴和方位轴进行角度测量，利用两个单轴光纤 陀螺分别对方位轴和俯仰轴方向进行角速率测量；所述两个单轴光纤陀螺正交设置；利用 红外或摄像装置采集特征目标的图像信息；还用于接收俯仰轴驱动量和方位轴驱动量，并 根据所述俯仰轴驱动量和方位轴驱动量分别驱动控制俯仰轴系组件和方位轴系组件运动， 实现对特征目标的实时跟踪； 测角回路模块，用于实时接收光电编码器的角位置信息； 测速回路模块，用于实时接收两个单轴光纤陀螺的角速率信息； 伺服控制模块，用于接收操作指令、工作模式、脱靶量、角位置信息和角速率信息，进而 获得控制量，并输出；所述伺服控制模块采用TMX320F28335浮点DSP作为核心处理器实 现； 功放驱动回路模块，用于接收控制量，将所述控制量转换为俯仰轴驱动量和方位轴驱 动量； 通信回路模块，用于上位机模块与伺服控制模块的通讯； 上位机模块，用于接收操作指令、设定工作模式和脱靶量，还用于控制所述跟踪系统进 行自检测，当所述跟踪系统工作正常时，发送操作指令、工作模式和脱靶量； 图像处理模块，用于接收采集特征目标的图像信息，并根据所述图像信息获取脱靶量。
2. 根据权利要求1所述的一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统，其特 征在于，所述伺服控制器模块的控制量的输出采用数字PID调节器进行调节，所述PID调节 器的数学模型为：
其中的KP、KJPKd分别为比例系数、积分系数和微分系数，u(t)为输出的控制量，e(t) 为误差量，采用积分分离的PID算法，e(t)由采样点值代替，PID调节器输出采样点值为：
其中，A为设定门限值。
3. 根据权利要求1所述的一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统，其特 征在于，所述伺服控制模块包括主控制器DSP模块、外围接口FPGA模块、电源模块、光电编 码器解码模块、数字陀螺解码模块、模拟陀螺A/D采样模块、D/A模块和I/O模块；主控制器 DSP模块为TMX320F28335 浮点DSP; 光电编码器解码模块、数字陀螺解码模块、模拟陀螺A/D采样模块、D/A模块和I/O模 块同时与外围接口FPGA模块进行串行通讯，外围接口FPGA模块与主控制器DSP模块通过 并行总线通讯； 电源模块为主控制器DSP模块、外围接口FPGA模块、光电编码器解码模块、数字陀螺解 码模块、模拟陀螺A/D采样模块、D/A模块和I/O模块提供工作电源。
4. 根据权利要求1所述的一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统，其特 征在于，所述外围接口FPGA模块采用芯片EP2C5T144I8实现。
5. 根据权利要求1或3所述的一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统， 其特征在于，对所述TMX320F28335浮点DSP采用降频处理，使TMX320F28335浮点DSP的工 作频率降至125MHz。
6. 根据权利要求1所述的一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统，其特 征在于，图像处理模块包括视频解码器、SDRAM模块、FLASH模块、DSP模块、视频编码器和通 信接口模块； 所述DSP模块为芯片TMS320DM642 ; 视频解码器将采集的电视信号或红外模拟信号进行解码，解码后信号发送给DSP模 块，DSP模块对解码后的信号进行处理，获取特征目标的脱靶量，并将所述脱靶量发送给视 频编码器进行编码； SDRAM模块，用于为DSP模块存储数据； FLASH模块，用于存储运行程序和配置参数； 通信接口模块，用于DSP模块和上位机互相通讯。
7. 根据权利要求1所述的一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统，其特 征在于，所述上位机模块为采用芯片TMX320F28335实现。
8. 根据权利要求1所述的一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统，其特 征在于，测角回路模块、测速回路模块和通信回路模块均采用MAX3490全）双工RS422收发 器实现。
【专利摘要】一种基于TMX320F28335浮点DSP的二轴光电跟踪系统，属于伺服运动控制领域。为了解决现有采用DSP进行控制二轴光电跟踪系统存在跟踪精度低，不便于安装、拆卸及维修的问题。包括探测装置、伺服控制模块、测角回路模块、测速回路模块、功放驱动回路模块、通信回路模块、上位机模块和图像处理模块；探测装置的光电编码器和陀螺测量的角位置信息和角速率信息，分别通过测角回路模块和测速回路模块发送给伺服控制模块，图像处理模块对采集的信息进行处理获得特征目标的脱靶量，伺服控制模块根据角位置信息、角速率信息脱靶量、上位机的指令和设定的工作模式，获得控制量，发送给功放驱动回路模块，进而驱动探测装置对特征目标进行实时跟踪。它用于军事跟踪领域。
【IPC分类】G05D3-12
【公开号】CN104615153
【申请号】CN201510066886
【发明人】李悦, 曾庆双
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月9日