摘要：為了實現(xiàn)光電跟瞄平臺的控制回路功能，通過分析其系統(tǒng)構成以及伺服平臺控制器進行數字化設計的必要性，提出了基于TMS320F28 12的一種全數字穩(wěn)定平臺伺服系統(tǒng)的設計，實現(xiàn)了DSP數字電路和電機驅動電路的設計驗證工作。試驗結果表明該電路較好地滿足了控制回路的需求，控制精度高，運算實時性好。
關鍵詞：TMS320F2812；穩(wěn)定平臺；數字伺服系統(tǒng)；DSP

0 引言
穩(wěn)定跟蹤平臺由于能隔離載體(戰(zhàn)車、導彈、飛機、艦船)的運動，對目標進行自動跟蹤，所以在現(xiàn)代武器系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。對于各種車載、艦載、機載和彈載類光電成像設備，要求在載體的運動過程中成像清晰。穩(wěn)定平臺的主要功能是：保證視軸穩(wěn)定，克服載體姿態(tài)變化對跟蹤系統(tǒng)的影響，同時要在控制指令的驅動下完成對目標的捕獲和跟蹤。它的成像穩(wěn)定一般有三種方式：機械穩(wěn)像、光學穩(wěn)像、電子穩(wěn)像。機械穩(wěn)像一般有陀螺直接穩(wěn)像和穩(wěn)定平臺穩(wěn)像兩種。陀螺直接穩(wěn)像通過將被穩(wěn)定的光學系統(tǒng)或成像器件安裝到一個旋轉的陀螺上，利用陀螺的自穩(wěn)定特性實現(xiàn)視軸的穩(wěn)定；穩(wěn)定平臺穩(wěn)像是將光學系統(tǒng)及成像器件安裝在一個裝有慣性傳感器陀螺的平臺上，形成陀螺穩(wěn)定平臺。
通過對穩(wěn)定平臺數字控制器進行需求分析以及對硬件性能方面的比較之后，該系統(tǒng)電路的處理器選用TI公司的TMS320F2812。這是一款用于數字控制處理領域的高性能數字信號處理器，最高工作頻率可達150 MHz，是目前廣泛用于電機控制領域的32位定點DSP芯片。乘法運算是CPU運算中最費時的一種運算，在處理乘法運算方面，F(xiàn)2812的CPU集成了一個16×16位的硬件乘法器，能夠很方便地進行16×16位和32×32位的乘法運算。F2812具有數字信號處理能力、強大的事件管理能力以及嵌入式控制功能。本文基于TMS320F2812設計了一套穩(wěn)定平臺控制電路。

1 系統(tǒng)組成及描述
穩(wěn)定平臺系統(tǒng)主要由臺體及控制電路組成。其中臺體由框架、測角器、電機和測速陀螺組成。穩(wěn)定平臺根據使用要求的不同可以由兩軸、三軸及多軸組成，下面著重介紹兩軸穩(wěn)定平臺的系統(tǒng)組成，如圖1所示。

圖中：1為方位電機；2為方位旋轉變壓器；3為俯仰旋轉變壓器；4為俯仰電機；5，6為光纖陀螺：7為光學系統(tǒng)及紅外探測器。
該穩(wěn)定平臺具有方位和俯仰基本相同的兩套穩(wěn)定控制回路，通過這兩套控制回路使平臺在空間具有了穩(wěn)定視線功能。在此基礎上，由平臺、成像系統(tǒng)和圖像跟蹤器構成目標跟蹤控制回路。

平臺利用速率陀螺來測量臺體在偏航和俯仰方向上的空間角速率，構成速率穩(wěn)定回路，回路結構簡如圖2所示。當載體運動產生的干擾力矩作用于平臺時，臺體產生的角速率被陀螺敏感，其輸出電壓經過控制電路處理后送給力矩電機產生相反的力矩來平衡干擾力矩從而使光軸對慣性空間穩(wěn)定。