稳定平台系统设计
一种舰载伺服稳定平台的结构设计
2021年第1期网址： 电邮：*******************一种舰载伺服稳定平台的结构设计毛雨辉，张进（光学辐射重点实验室，北京100854）图3方位轴三维视图陀螺转盘轴承码盘惯导蜗杆副轴承对滑环图4方位轴剖视图引言本文设计一种舰载的伺服稳定平台结构，如图1所示。
该平台可将负载加装于伺服平台并完成指向精度标校的功能，在船体航行和系泊状态下可隔离船摇影响、稳定负载指向功能[1]。
该伺服平台采用地平式双轴转台的结构。
考虑到负载偏心力矩及风载荷等特点，稳定平台的方位和俯仰轴系均采用大型蜗轮蜗杆副作为末级传动，进口高精度行星齿轮减速器作为初级传动，具有较高的结构刚度和可靠性，保证了负载指向、跟踪精度和总体结构的回转稳定性。
伺服系统主要由方位回转机构、俯仰回转机构和伺服控制单元组成。
1稳定平台总体结构设计稳定平台是负载的支撑结构，又是负载驱动系统的执行机构，故要求它具有良好的力学性能、较高的轴系及传动精度和运动稳定性[2]。
稳定平台为地平式双轴伺服系统座，由方位轴系、俯仰轴系、光电编码器、导电环（包括光纤滑环）、蜗轮蜗杆副、减速器、伺服电动机、陀螺仪和俯仰轴外挂平台等部分组成。
它是负载的安装承载平台，主要完成系统的视轴指向和稳定隔离船摇等功能，方位轴限位机构包括软件限位和电限位，俯仰轴限位机构包括电限位、软件限位和缓冲阻尼机械限位机构，稳定平台双轴在工作角范围内安全转动。
其三维视图如图2所示。
2稳定平台方位轴系设计其方位转动机构采用四点角接触的转盘轴承为主要承力结构，这种结构形式承载能力大、刚度好、精度高[3]。
为保证光电编码器能够可靠良好地工作，在光电编码器安装轴与底座安装有一对P4级精度的角接触球轴承，保证光电编码器安装处的变形量满足工作要求；陀螺安装在方位旋转部分；俯仰轴电器电路电缆通过滑环传输到底座。
方位轴设计有基准平台，为系统提供方位、俯仰角度基准，平台平面度好，并通过加工和装调保证台面与安装基座的平行度要求；在轴系的相对运动部分设计了安装O 如图3、图4所示。
基于STM32的三轴车载稳定跟踪平台设计与实现
Ｄｅ ｃ． ２０１ ３
火 力 与 指 挥 控 制
Ｆ ｉ ｒ ｅ Ｃ ｏ ｎ ￣ ｏ ｌ ＆Ｃ ｏ ｍｍａ ｎ ｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
第３ ８卷 第 １ ２期 ２ ０ １ ３年 １ ２月
文章编号 ： １ ０ ０ ２ — ０ ６ ４ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ｌ ２ 一 Ｏ ｌ ６ ４ — ０ ３
简单 ， 系统响应动态性 能较好 。实验结果表明 ， 系统能够较好满足性能指标 的要求 。
关键词 ： 稳定跟踪平台 ， 通讯控制板 ， 伺服驱动器 ， 改进型 Ｐ Ｉ Ｄ
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ２ 文 献标 识码 ： Ａ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｔｈ ｒ ｅ ｅ － Ａｘ ｉ ｓ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ － Ｂｏ ｒ ｎ ｅ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｔｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ＴＭ ３ ２
ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｎ ｃ ｅ， ｅ ａ ｓ ｙ－ ｔ ｏ－ｄ ｅ ｂ ｕｇ ａ ｎ ｄ ｅ ａ ｓ ｙ－ ｔ ｏ－ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ
基于 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２的三轴车载稳定跟踪平台设计与实现
孟 海磊 ， 王志胜
（ 南京航空航天大学 自 动化学院， 南京 ２ １ ０ ０ １ ６ ）
摘 要： 针对 三轴车载稳定跟踪平台准确跟踪和快速 响应 的性能要求 ， 方便调试易于操 的使用 要求 ， 设计 了
平台设计_精品文档
平台设计简介平台设计是指在软件开发过程中，对软件平台的整体架构、功能和性能进行规划和设计。
一个成功的平台设计能够提供稳定、可靠、高效的基础设施，为其他软件应用程序的开发和运行提供良好的支持。
本文将介绍平台设计的重要性、设计原则以及常见的设计模式。
重要性平台设计对于软件项目的成功至关重要。
一个良好设计的平台能够提供以下几方面的优势：1.复用性：平台设计能够将常用的功能模块抽象出来，以便在不同的应用程序中进行复用，提高开发效率和代码质量。
2.可靠性：通过对平台进行细致的设计和测试，可以避免常见的 bug和错误，提高系统的稳定性。
3.可扩展性：平台设计需要考虑到未来的需求变化，通过良好的架构和设计，能够方便地添加新的功能和模块，提高系统的可扩展性。
4.性能优化：平台设计需要考虑到软件的性能需求，从设计上优化算法和数据结构，以提高系统的性能。
5.用户体验：平台设计需要从用户需求出发，提供易用、直观的界面和功能，提升用户的体验感和满意度。
设计原则平台设计应该遵循以下几个原则：1.简洁性：设计应该保持简洁，避免不必要的复杂性。
简洁的设计更易于理解、维护和扩展。
2.模块化：将复杂的功能分解为独立的模块，每个模块具有清晰的职责和接口，以提高代码的复用性和可维护性。
3.解耦合：模块之间应该尽量减少相互依赖，降低耦合性。
解耦合的设计能够提高系统的灵活性和可维护性。
4.可测试性：设计应该考虑到测试的需求，模块之间应该易于单独测试和集成测试，以保证系统的质量和稳定性。
5.可扩展性：设计应该具备良好的扩展性，能够方便地添加新的功能和模块，以适应未来的需求变化。
6.性能优化：设计应该从性能的角度出发，优化算法和数据结构，以达到高效的运行速度和低资源消耗。
设计模式设计模式是一套被反复使用的、底层的设计原则，它可以让开发者更易于理解和开发复杂的软件系统。
以下是常见的几种设计模式：1.单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
系统平台设计方案
系统平台设计方案一、引言在当今数字化的时代，软件系统平台已经成为了现代企业的核心基础设施。
一个稳定、高效、灵活的系统平台能够提高企业的生产效率，加强内部协作，为企业的发展提供支持。
本文将介绍一个系统平台设计方案，以满足企业的需求。
二、背景随着企业规模的增长和业务的复杂化，传统的IT系统已不能满足企业的需求。
在过去，很多企业采用多个独立的系统来处理不同的业务功能，导致了信息孤岛的问题，增加了维护和管理的困难。
为了解决这些问题，一个集成的系统平台成为了企业的首要选择。
三、系统平台设计目标1. 稳定性：系统平台需要具备高可靠性和稳定性，能够保证24/7的运行。
2. 可扩展性：由于企业的业务规模和需求可能会不断变化，系统平台需要具备良好的扩展能力，能够根据企业需求进行灵活调整。
3. 效率：系统平台应该能够提高企业的工作效率，减少重复劳动和人力资源的浪费。
4. 安全性：系统平台需要具备高级别的安全措施，以保护企业的数据和信息不受未授权访问和攻击。
5. 简单易用：系统平台应该能够提供友好的用户界面和简化的操作流程，减少用户的培训和上手成本。
四、系统平台设计方案基于上述设计目标，我们提出以下系统平台设计方案。
1. 架构设计系统平台的架构设计应该采用微服务架构，将不同的业务功能拆分为独立的服务，实现松耦合和高内聚。
此外，还可以引入消息队列和服务总线，以实现系统间的异步通信和解耦。
2. 数据存储和管理为了实现数据的高可靠性和可扩展性，可以采用分布式数据库和存储方案。
同时，引入缓存机制和数据备份策略，以提高系统的性能和数据的安全性。
3. 用户界面设计用户界面设计应该简洁、直观，符合用户的使用习惯。
采用响应式设计，使系统能够适配各种终端设备。
此外，还可以引入人工智能和机器学习技术，为用户提供个性化的推荐和智能化的操作建议。
4. 安全措施系统平台需要采取一系列安全措施来保护企业的数据和信息。
例如，加密通信、身份认证和访问控制、漏洞扫描和实时监控等。
火控系统稳定平台设计与仿真分析
火控系统稳定平台设计与仿真分析火控系统是指用于控制武器系统的一种系统，主要用于控制、指导和管理火炮、导弹等武器的射击与攻击。
如今，随着科技的发展和战争形态的变化，火控系统在现代军事中发挥着越来越重要的作用。
本文将就火控系统稳定平台的设计与仿真分析进行探讨。
首先，稳定平台是火控系统中的重要组成部分，其设计直接关系到火控系统的性能和稳定性。
稳定平台的作用是使火炮、导弹等武器能够在运动状态下保持稳定，确保射击精度和命中率。
稳定平台的设计需要考虑多种因素，包括结构强度、稳定性、抗震性能等。
另外，稳定平台还需要与其他火控系统组件进行协同工作，如传感器、控制系统等。
稳定平台的设计与仿真分析是一种有效的方法，可以通过模拟实际情况，评估设计的稳定平台在不同工况下的性能表现。
仿真分析可以通过计算机模型和数学模型，模拟火控系统在各种环境下的运动状态、振动变化等。
通过对稳定平台的仿真分析，可以优化设计，提高稳定性和抗干扰能力。
稳定平台的设计与仿真分析需要考虑多种因素，包括平台结构、传感器安装位置、控制和调节机构等。
首先，平台的结构设计应考虑载荷的分布和传递，以确保整个系统的稳定性和强度。
传感器的安装位置也需精确计算，以保证传感器能够获取准确的数据，并及时反馈给控制系统进行调节。
其次，控制和调节机构的设计与仿真分析也是关键。
控制系统需要能够实时感知平台的姿态变化，并通过控制和调节机构对平台进行稳定控制。
仿真分析可以模拟平台在不同姿态下的动态响应，进而评估控制系统的性能和稳定性。
通过仿真分析，可以对控制系统的参数进行优化，提高系统的控制精度和稳定性。
另外，稳定平台的仿真分析还可以对火控系统的整体性能进行评估。
通过模拟射击和攻击过程，可以分析火炮、导弹等武器的精度和命中率，并优化设计以提高射击精度和命中率。
此外，仿真还可以模拟不同环境条件下的干扰，评估火控系统对干扰的响应能力，从而提高系统的抗干扰能力。
总结起来，火控系统稳定平台的设计与仿真分析是一项复杂而重要的工作。
船舶稳定平台解决方案
船舶稳定平台解决方案陀螺稳定平台〔gyroscope-stabilized platform〕利用陀螺仪特性保持平台台体方位稳定的装置。
简称陀螺平台、惯性平台。
用来测量运动载体姿态，并为测量载体线加速度建立参考坐标系，或用于稳定载体上的某些设备。
它是导弹、航天器、飞机和舰船等的惯性制导系统和惯性导航系统的主要装置。
稳定平台作为一种安放在运动物体上的设备，具有隔离运动物体扰动的功能。
稳定平台在航空航天、工业控制、军用及商用船舶中都有比拟广泛的用途，例如航拍、舰载导弹发射台、船载卫星接收天线等。
船舶上工作面或者平台姿态检测，船载天线稳定平台系统，会应用倾角传感器定时〔较长时间〕读取数值，通过计算后，对稳定平台进展校正。
平台的实际运动由单片机控制外部机械装置以到达对稳定水平平台进展修正，以保证其始终处于水平状态。
某些倾角传感器作为船体液压调平系统中的反响元件，提供高精度的倾角信号。
既可用于水下钻进也可用于水下开采等。
在国外，陀螺稳定跟踪装置被广泛应用于地基、车载、舰载、机载、弹载以及各种航天设备中。
20世纪40年代末，为了减少车体振动对行进间射击的影响，在坦克上开场安装火炮稳定器，从50年代起，双稳定器在坦克中得到了广泛的应用。
在英、美等国的先进武器系统中，基于微惯性传感器的稳定跟踪平台得到了广泛的应用，如美国的M1坦克、英国“挑战者〞坦克、俄罗斯T-82坦克、英国“标枪〞导弹海上发射平台和“海枭〞船用红外跟踪稳定平台等，都采用了不同类型的稳定跟踪平台。
美国海军采用BEI电子公司生产的QRS-10型石英音叉陀螺，研制出WSC-6型卫星通讯系统的舰载天线稳定系统，工作12万小时尚未出现故障；Honeywell公司以红外传感器平台稳定为应用背景，研制的以GG1320环形激光陀螺为根底的惯性姿态控制装置，很好的满足了稳瞄跟踪系统的要求。
美军配装的Honeywell公司采用激光陀螺技术研制的自行榴弹炮组件式方位位置惯性系统(MAPS6000) ，在工作时可连续提供高精度的方位基准、高程、纵摇、横摇、角速率、经度和纬度输出，性能大大高于美军MAPS系统标准的要求。
智慧平台系统搭建方案设计方案
智慧平台系统搭建方案设计方案智慧平台系统搭建方案设计方案一、项目背景随着社会的不断发展和进步，智慧化平台已经成为了各类企事业单位的必备工具。
智慧平台的主要目的是提高管理效率、降低运营成本、改善用户体验等。
本方案针对智慧平台系统的搭建提出了设计方案，以满足客户的需求。
二、概述智慧平台系统是一个综合性的平台，它涉及到多个业务模块，包括但不限于用户管理、数据分析、业务流程管理等。
因此，在设计方案中，需要考虑到系统的可扩展性、可维护性、可靠性等因素。
三、系统架构设计1.前端架构本系统的前端采用的是B/S架构，用户通过浏览器访问系统，无需安装任何客户端软件。
前端技术采用HTML5、CSS3和JavaScript等，以实现丰富的用户交互界面。
在设计方案中，需要考虑到前端界面的友好性、响应速度以及兼容性。
2.后端架构后端架构采用分层架构，包括展示层、业务逻辑层和数据访问层。
展示层负责接收和处理用户请求，业务逻辑层负责处理业务逻辑，数据访问层负责与数据库进行交互。
在设计方案中，需要考虑到后端架构的可维护性、可扩展性以及性能。
3.数据库设计数据库采用关系型数据库，如MySQL或Oracle等。
在数据库设计中，需要考虑到数据的完整性、安全性和性能。
同时，需要设计良好的数据模型，以支持系统的业务需求。
四、功能模块设计根据系统的需求，本方案设计了以下功能模块：1.用户管理模块：包括用户注册、登录、权限管理等功能，以实现对系统的安全访问。
2.数据分析模块：采集、分析和展示数据，以支持系统的决策和管理。
3.业务流程管理模块：管理系统的业务流程，包括流程设计、流程执行和流程监控等功能。
4.消息推送模块：将系统的通知和消息以推送的方式发送给用户，提高信息传递效率。
五、系统部署方案根据系统的规模和需求，本方案设计了以下系统部署方案：1.硬件需求：根据系统的计算和存储需求，选择合适的服务器和存储设备，并根据实际情况进行扩展。
2.网络需求：系统与用户之间的通信采用互联网，需要保证网络的高效稳定和安全可靠。
微型无人机稳定平台的设计
信息技术2Q!Q丛Q：至1C hina N e w Teehnol ogi es a n d PnM m。
l、微型无人机稳定平台的设计霍丽叠‘罗卫兵2迟晓鹏1(1、武警工程学院研究生管理大队，陕西西安7100862、武警工程学院通信工程系，陕西西安7100s6)摘要：提出了一种微型无人机稳定平台的设计方法，可满足微型无人机对任务栽荷体积和质量达到稳定性和微型化的要求，可应用于机器人、无人机等稳定系统。
关键词：微型无人机；稳定控制；微机械技术；陀螺仪引言执行侦查和l}：f视任务，是微型无人机诞生以来最为霞要的任务之一。
微型无人机具备自身日标小、噪声低、雷达和可视信号弱的特点，因此隐蔽性强、不易被攻击。
而且携带方便、机动灵活、随时随地可用．可以有效避免人员伤亡．可在各种复杂地形环境中完成侦查和作战任务，因此迅速成为近距离低宅侦察的主要手段。
被大量运j}j f各种战术行动目。
基于微型无人机对任务载荷体积、质量的要求，促使任务载衙技术小断向着微型化方向发展。
微型无人机在毪行过程中，由于姿态不断变化，自身抖动以及外界闪素埘它的影响，机载侦奁监视类任务载荷会随着一起变化，导致采集的图像信息不稳定，不能够满足侦查监视任务的需求。
为了对无人机动作造成的影响进行修正。
显著提高图像质量，可以考虑利用稳定设备来实现。
l稳定平台结构及T作原理实现机载侦察监视设备的增稳通常有两种方式111：一是建立一个独立的增稳平台，如以色列的“侦查兵(Sco ut)”和“搜索者”无人机以及美国的PO—l A‘‘捕食者”无人机，其机载监视设备都足采用了独立的平台式增稳系统口。
这种稳定系统足将惯性测破装置直接安装在稳定平台的台体上，从IfI i隔离载体的角振动达到增稳的目的．惯性单元丁作条件好，平台H，以直接建立坐标系，具有精度高、计算量小、容易补偿等优点。
但是存在机械结构复杂、尺寸大、价格昂贵、不易于维护的缺点，一般仅厢于大裂无人机。
二是采j f j捷联方式，利用飞行控制系统自带的姿态信息对悬挂的云台或支架系统进行增稳控制。
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技术论文学校：南京理工大学队伍：7046指导老师：李军成员1：雷杨成员2：陈舒思成员3：邝平作品名称：高精度稳定平台控制系统摘要稳定平台能够隔离载体角运动，在载体机动状态下建立稳定基准面，使安装在平台上的光电设备不会因载体运动产生的抖动和滚动而丢失目标，保证光电设备准确瞄准和跟踪目标，因此广泛应用于民用和军事领域。
设计的高精度稳定平台控制系统是以动力调谐陀螺仪为速度敏感元件，旋转变压器为角度测量元件，DSP控制器TMS320F28335为主控芯片，直流力矩电机为被控对象的闭环控制系统。
根据所需关键器件的选型设计了系统的硬件电路，包括速度和角度信号采样电路、电机驱动电路、通信电路等。
采用电流环和位置环的双闭环控制方式实现系统载体静止时的伺服控制；采用电流环、速度环和位置环的三闭环控制方式实现系统在载体运动时的稳定控制。
以上两种控制模式下的角度控制精度都能够达到0.05mrad，载体运动时系统稳定控制模式下隔离扰动效果很好。
实测结果表明，该系统硬件结构简单，稳定性好，实时性强，具有良好的稳态和动态性能，能够满足稳定平台系统的性能要求。
关键词：稳定平台DSP 陀螺仪伺服控制目录1. 作品创意 (1)2. 方案设计与论证 (1)2.1 主控芯片的选择与论证 (2)2.2陀螺的选择与论证 (3)2.3 力矩电机的选择与论证 (3)2.4 位置检测元件的选择与论证 (3)3. 系统硬件与原理图设计 (4)3.1 最小系统外围电路 (4)3.2 旋转变压器-数字转换器电路 (5)3.3 滤波采样电路 (6)3.4 电机驱动电路 (7)3.5 通信电路 (8)3.6 闭锁电路 (9)3.7 电源隔离电路 (9)4. 软件设计与流程 (10)4.1 主程序框架 (10)4.2中断程序设计 (10)5. 系统测试与分析 (13)5.1 系统调试环境 (13)5.2 系统静止状态下伺服控制调试结果 (13)5.3 系统运动状态下稳定控制调试结果 (15)6．作品难点与创新 (18)6.1难点 (18)6.2创新点 (18)1. 作品创意陀螺稳定平台作为稳定视轴或瞄准线的主要手段，多年来一直是国内外科研机构的主要研究对象。
从地面上的汽车、坦克到空中的飞机、卫星等，都可以看到陀螺稳定平台的身影。
其主要作用是用来消除载体受到的干扰，使载体能够按照既定的方向运动或者在惯性空间中保持稳定。
本作品设计了双轴稳定平台控制系统。
控制系统可工作在两种不同的工作模式：载体静止时的伺服控制和载体运动时的稳定控制。
其中载体静止时系统工作于伺服控制模式，系统作用是使被稳定平台转角相对基座保持固定不变或跟随指令信号进行跟踪运动，采用旋转变压器作为角度反馈器件；载体运动时系统工作于稳定控制模式，控制系统主要功能是隔离载体运动及平台受到的各种扰动信号，保持平台相对于惯性空间稳定，以保证光电装置可以获得稳定的视场，采用陀螺仪作为平台速度反馈器件。
系统两种控制模式如图1.1、图1.2所示。
图1.1 载体静止时伺服控制框图图1.2 载体运动时稳定控制框图2. 方案设计与论证针对稳定平台的功能和用途，我们设计了系统控制方案，系统硬件结构如图2.1所示，系统分为方位轴和俯仰轴两个自由度的控制电路设计，控制系统在这两个方向上的结构基本一致，主要可以分为信号采集、电机驱动和信息交互三部分。
控制过程为：陀螺敏感到平台在惯性空间的角速度信号，经过A/D转换后变为数字信号传送给DSP主控制器，同时旋转变压器感应到的平台位置信号经过轴角粗精通道编码后，也传送到DSP中，在DSP中经过信号处理和控制算法处理后，产生控制力矩电机的信号，以抵消扰动力矩使平台稳定并跟踪目标。
图2.1 方案整体设计图2.1 主控芯片的选择与论证TMS320F28335型数字信号处理器TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器。
与以往的定点DSP相比，该器件的精度高，成本低，功耗小，性能高，外设集成度高，数据以及程序存储量大，A/D转换更精确快速等。
TMS320F28335具有150MHz的高速处理能力，具备32位浮点处理单元，6个DMA通道支持ADC、McBSP和EMIF，有多达18路的PWM输出，其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出(HRPWM)，12位16通道ADC。
得益于其浮点运算单元，用户可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间和精力，与前代DSC相比，平均性能提高50%，并与定点C28x控制器软件兼容，从而简化软件开发，缩短开发周期，降低开发成本。
与作用相当的32位定点技术相比，快速傅立叶转换（FFT）等复杂计算算法采用新技术后性能提升了一倍之多。
这些特点使得TMS320F28335非常适合于本设计伺服控制系统使用。
2.2陀螺的选择与论证本系统所采用的陀螺仪为动力调谐陀螺仪，与常用的输出位置信号的液浮陀螺不同，该陀螺输出的是速率信号，经过调研该型陀螺是目前国内同等体积下精度较高的一款陀螺仪。
动力调谐陀螺仪是一种双自由度陀螺仪，它利用可以准确补偿摩擦力矩的挠性支承悬挂陀螺转子，消除了摩擦干扰力矩，结构简单，性能可靠。
外环的转子通过外扭杆与内环的平衡环相连，平衡环通过内扭杆与力矩电机轴相连，转子可以绕内外轴线转动，是目前比较常用的一款陀螺仪2.3 力矩电机的选择与论证执行元件影响着被控对象的运动状况与系统精度。
通常选用电机作为稳定平台伺服控制系统的执行元件。
目前使用的电机有：直流伺服电动机、交流伺服电动机、步进电机以及直流力矩电机等。
根据平台稳定系统低转速、大转矩的工作要求，选用直流力矩电机作为稳定平台伺服系统的执行元件。
其主要特点是可以长期在堵转状态下运行，和负载直接相连无需加装减速齿轮，避免了空回"除此之外，力矩电机还具有反映快、精度高!藕合刚度大、低转速、线性度好，体积小等优点。
2.4 位置检测元件的选择与论证平台的环架位置就是各个环的力矩电机所转动的角度，比较常用的获取电机转角的装置主要有光电编码器和旋转变压器等。
在工业生产中光电编码器的精度可以做到很高，测量范围广，且很多数字控制器都有专用外设结构与其相匹配，所以其使用更为广泛。
但在此处力矩电机的转动角度比较小，转速快慢变化范围较大，并且由于系统使用环境存在大冲击等恶劣因素，电机角度采样装置除了需要能精确地反映电机真实的转角外，还需要有较强的抗冲击和抗误差能力。
旋转变压器是在测角系统中广泛采用的一种高精度角度传感器，精度高、动态性能好、抗干扰能力强，尤其适用于高温、严寒、潮湿、高速、振动等环境恶劣、旋转编码器无法正常工作的场合。
它利用电磁感应原理将直线位移或转动角度精确地转换成电信号，按极对数可以分为单对极和多对极型。
由于粗机（单对极旋转变压器）测量范围大但精度低，精机（多对极旋转变压器）测量范围小但精度高，在测量电机角度时一般都采用精机和粗机相组合的方式获取准确角度。
3. 系统硬件与原理图设计3.1 最小系统外围电路JTAG接头是DSP与仿真器的接口，通过该接口可以很方便的对DSP进行仿针和调试，图3.1所示为无缓冲器的简易接法。
需要注意的是当JTAG接口与DSP的距离大于15cm时应当考虑增加信号缓冲器。
图3.1 JTAG接口TMS320F228335的最高主频为150MHZ，为了正常工作需要为其提供时钟输入信号。
有两种时钟提供方式，一种是直接使用外部振荡器提供，另一种是使用DSP内部振荡器但需要外接石英晶振如图3.2所示。
从易实现性和成本上考虑使用后种方式来为DSP提供时钟输入。
图3.2 石英晶振电路电源和复位电路如图 3.3所示。
一路输出稳定 3.3V电压，另一路选择R=18.2K，由式3.1可以得到输出电压为1.9V。
两路电压通过TPS3305-18来监1测电压稳定情况，在按下手动复位按键和电源电压不稳时复位DSP。
图3.3 电源和复位电路3.2 旋转变压器-数字转换器电路图3.4中S1，S2，S3，S4为旋转变压器输出信号，CDD0~CSD11为对应的数字输出量。
为了将所有输出位一次性送出，需要将BYSEL信号至高或者悬空，INH信号为模块的片选信号，当需要读取输出数据时需要将其置低，EN为数据输出使能信号可以接控制器的RD，BUSY信号为模块转换完成标志，当转换完成时输出一个高脉冲。
图3.4 旋转变压器-数字转换电路其供电电源电路如图3.5所示，电源转换模块输入为26V直流电，输出26V、400HZ交流电源。
图3.5 26V交流电源3.3 滤波采样电路如前所述，陀螺速率信号、操纵瞄准信号和漂移补偿信号等需要进行滤波采样，几种信号的采样电路结构相似，以陀螺速率信号采样电路为例，如图3.6所示，信号经过前置差分放大电路进行减噪处理后，通过RC低通滤波器滤除速度信号中的高频噪声干扰，再经过电压跟随器进行前后级的隔离，最后通过模数转换转换为对应数字量。
图3.6 陀螺速率信号采样电路系统需要采集的模拟量比较多，对应需要读取的信号线就多，但DSP的数据线和板卡面积有限，而且对数字控制系统来说，对信号量的读取是分时进行的。
因此从各方面考虑没有必要为每个读取的模拟量单独配置一个模数转换芯片，这就要求必须使用缓冲器件对信号进行锁存以便分时进行读取。
以陀螺速率信号的漂移补偿和零偏补偿电路为例，就使用了多路开关来分时选通补偿量进行补偿。
如图3.7所示，该多路开关最多可以选通8路模拟信号，实际中只使用了4路。
图3.7 多路开关对于并行数据，使用54HC541为锁存缓冲器电路，如图3.8所示。
由于锁存输出信号为5V电平标准，需要54ALVC16245进行电平转换，如图3.9所示。
图3.8 锁存缓冲器电路图3.9 电平转换电路3.4 电机驱动电路如图3.10所示，DSP输出的两路PWM驱动信号经过光耦HCPL2601隔离后送至集成驱动器MC33486用以驱动电机，MC33486的控制信号以及反馈信号也通过光耦进行隔离。
由7805构成的电压转换电路给光耦位于电机侧信号提供单独的+5V电源。
图3.10 电机驱动电路CAN通信和SCI串行通信电路如图3.11所示，本系统使用的CAN通信速率达到了1Mb/s，SCI串行通信采用了115200bit/s的波特率，经过实际调试，两路通信正常稳定，板卡间信息交互良好。
图3.11 CAN和SCI串行通信电路对于CAN通信与MRC总线通信转接电路，由于使用的RAM只有4K，实际只使用了1K，而DSP28335外设总线接口的ZONE0区，可以访问8K的地址空间，所以其访问范围是足够的。
在此使用28335的ZONE0区访问信号线作为该双向RAM DSP侧片选，另一侧接MRC总线控制器，其电路图如图3.12所示，设置RAM为字访问模式。