STM32双旋弹丸转速控制系统研究
关键词 双旋弹丸 无刷直流电机 STM32 PID控制
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Study of Speed Control System for Dual-spin Projectiles
Abstract
To develop the spin-stabilized projectiles with precise guide, a class of speed control system for dual-spin stabilized projectiles equipped with canards was studied. The guide principle of canard-control dual-spin projectile was briefly analyzed. According to the requirements of functional parameters and the size of the projectile structure, and after comparing stepper motors and DC motors, selected the brushless DC motor as the executive motor. Designed structure of projectile body for test. Used switch Hall sensors to measure the relative speed of brushless DC motor, and photo-sensitive diode to measure the actual speed of projectile body simulation mechanism. STM32 processed the speed data measured by sensors. Then calculated and output PWM signal to control the motor. In order to control the stance of rudders, controlled motor speed with PID algorithm. Tested the speed control on the bench finally.
Keywords dual-spin projectile brushless DC motor STM32 PID control
目 次
1 引言（或绪论） 1
1.1 双旋弹丸发展现状 1
1.2 本文研究的内容 2
2 驱动电机及供电电源的选择 3
2.1 电机以及电源基本参数要求 3
2.2 电机的选择 3
2.3 电机控制 5
2.4 供电电源的选择 7
3 双旋弹丸转速控制方案 8
3.1整体控制方案 8
3.2 控制模块 8
3.3 速度信号的获取与处理 10
4 信号采集、计算与存储 15
5 系统结构设计 16
5.1 系统结构参数设计 16
5.2 电机座结构设计 16
5.3 试验用弹体模拟壳体机构设计 18
6 系统转速控制 19
6.1 PID控制 19
6.2 PID参数整定 21
6.3 转速控制方案 22
6.4 控制算法的实现 24
7 结构组装及试验 26
7.1 结构组装 26
7.2 试验 26
结 论 28
致 谢 29
参考文献30
1 引言（或绪论）
1.1 双旋弹丸发展现状
随着现代战争对弹药武器的高精度打击和间接伤害概率成为基本要求，精确制导是弹药必备的能力。因此，对普通弹药的制导化是较低成本的一条途径。资料统计结果得知，以前平均需要250发155mm的常规炮弹才能击毁一辆坦克，使用现在的精确制导炮弹所需数量1至2发，效率提高125至250倍。各国在常规弹药的装备中，旋转稳定弹是必不可少的。有很多国家对控制旋转稳定弹的弹道展开了研究。旋转稳定弹利用陀螺原理，当其在飞行过程中当其绕自身轴线高速旋转时能较好的保证弹丸轴线运动轨迹保持稳定，但同时增加了对其弹道控制的困难。现在已有的对旋转稳定弹的控制机构有脉冲发动机[1]、增阻机构[2]和减旋机构[3],这些机构的应用有效的规避了弹体高旋这一难点[4]。