基于ARM车载动中通的伺服系统研究与实现.pdf

【基于ARM车载动中通的伺服系统研究与实现】这篇文献主要探讨了在车载卫星通信系统中的关键技术——动中通（移动卫星通信站）的伺服控制系统的设计与实现。动中通技术是确保在车辆移动过程中，天线能稳定指向卫星，不受外界干扰持续通信的关键。该技术结合了惯性导航、数据采集、信号处理、精密机械设计、伺服控制以及卫星通信等多项技术。 文章首先介绍了伺服系统的构成，主要包括伺服控制模块、传动单元和电源模块。伺服控制模块的核心是主控模块，它负责与惯性航姿模块的数据交换、天线监控单元的人机交互以及伺服电机的水平和俯仰方位控制。伺服控制板由姿态传感器、主控模块、从控模块、姿态解算模块、供电单元等部件组成。 接着，文献阐述了伺服控制系统的工作原理。在设计初始阶段，系统通过寻零开关和编码器反馈来调整天线初始姿态。然后，利用北斗或GPS系统获取航向角、地理位置和相对于水平面的初始角，以此确定天线的俯仰角度。在寻星阶段，保持天线俯仰不变，通过旋转方位角并结合北斗数据计算天线对星方位。进入稳定跟踪状态后，主控单元会不断修正和调整天线角度，以保持对卫星的精确对准。 文章还提到了基于ARM处理器的伺服控制系统硬件设计。选择STM32F107VCT6微处理器作为核心，分为主控CPU、从控CPU和姿态解算CPU，以满足成本、实时性、功耗和体积的需求。微处理器工作频率高，能够高效处理实时数据。 在伺服控制算法部分，论文讨论了PID（比例-积分-微分）控制算法的应用，这是伺服控制技术中的关键。惯导姿态解算算法用于计算车辆的实时姿态，结合坐标变换和位置反馈来确定电机的偏差，驱动天线达到目标位置。 这篇文献深入研究了基于ARM的车载动中通伺服系统，涵盖了系统设计、工作原理、硬件选型和控制算法，对于理解并实现车载卫星通信的伺服控制具有重要的参考价值。