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三轴仿真转台是半实物仿真的关键设备,其性能指标直接影响惯导与制导系统的优劣。本文来自于实际工程项目,更多着眼于工程实际问题的解决。主要工作内容是对三轴仿真转台控制系统进行开发与设计,并对设计过程中遇到的一些关键问题加以研究。在此背景下,使用Visual C++6.0编写了一套三轴仿真转台专用控制软件。研究了三轴仿真转台控制器的设计。首先获取了被控对象的数学模型,采用理论建模的方法得到数学模型的基本结构,系统辨识的方法得到精确的数学模型;设计了便于工程应用的数字式控制器,将粒子群算法(PSO)运用到数字控制器的参数整定中;整定出的控制器在Matlab/Simulink中进行仿真分析,仿真结果具有稳态误差小、响应快、跟随性能好等优点。研究了三轴仿真转台基于工控机加扩展数据采集卡的硬件设计。完成了硬件总体设计,进行了硬件各主要元器件的选型,详细设计了驱动器接口、配电单元、输入输出单元、测角单元以及电磁兼容性等。采用此种硬件架构体系,转台控制系统的电磁兼容性能、可靠性及维护的方便性大大提高。研究了三轴仿真转台基于RTX系统的软件设计。采用模块化设计方法,将软件分为Win32进程下模块与RTSS进程下模块,各模块相互独立,彼此协调。研究了RTX系统下PCI板卡驱动程序的设计、RTSS实时进程的建立、共享内存的建立、PCI设备实时中断的设计及具有多个距离编码参考点的海德汉编码器寻零算法设计。最后对软件各模块进行了测试,测试结果表明,转台控制系统软件满足了实时性要求,同时操作简单,具有良好的人机交互性能。基于以上工作,对三轴仿真转台外框进行了定位精度和速率精度实验,实验结果表明,定位精度和速率精度满足要求。