重庆大学硕士学位论文高精度小角度测量系统的研制姓名：罗旭申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：柴毅;孙发起20051001重庆大学硕士学位论文摘要摘要目前，常规导弹在瞄准中采用了基面转换方案，将导弹瞄准基面由惯性组合转换到弹体尾段，两基面夹角在技术阵地测量。采用此方案不仅大大缩短了瞄准距离，而且变换射向更为方便。但经多次发射试验证明，技术阵地测量的两基面夹角存在较大误差，对武器的瞄准精度产生了较大影响，以致后继的某些型号放弃了基面转换方案。为减小测量误差，在对误差源进行仔细分析的基础上，本文研制了一种新型的高精度小角度测量仪器，以尝试代替旧有的测量装置。该测量仪器采用高精度的倾角传感器获取角度信号，并采用高分辨率模数转换器实现信号的采集处理。为减小温度对测量结果的影响，提高测量精度，本文设计了精密的温度检测与控制电路。通过对不同控制算法的比较分析，选用模糊控制算法实现了倾角传感器温度的基本恒定控制。在此基础上，在小温度范围内采用数据拟合的方法建立了倾角传感器的温度修正模型，实现了角度的精密测量。此外，在系统设计中我们采用了一种基于串行总线的模块化测控系统结构，通过RS485总线将多个数据采集模块与主控模块连接成一个系统，一方面可实现同时多点测量，缩短测量时间；另一方面使系统的任务划分更为均衡，也有利于较为复杂的控制算法在MCU上的实现。最后，通过对整个测量系统的误差分析和实验，证明此小角度测量系统能够实现既定的技术指标。关键词：小角度倾角传感器微处理器数据采集I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTAtpresent,adatumplane-conversionschemeisintroducedinthesightsystemofactiveground-to-groundmissile.Inthisschemethedatumplaneofsightsystemistransferredfrominertiacombinationtomissileterminal,andtheangleoftwodatumplanesismeasuredattheTechnicalPosition.ThisschemeavailesbothtoshortenLaunchDistanceandtoshiftshootingdirectioneasily.ButrepetitiouslaunchingtestsshowthatthereisaremarkableerrorinthemeasurementoftheanglewhichismeasuredintheTechnicalPosition.Theerrorhassonotableeffectonsightprecisionofweaponsthatthisschemeisabandonedinthedesignoflatermissileweapons.Basingoncarefulnessanalysisoferrorsource,anewmeasuringsystemforsmallangleisdesignedinthispaper.Withsupermeasuringprecisionitcanbeusedtoreplaceoldmeasuringinstrument.Inthissystem,aninclinnationtransducerwithsuperhighmeasuringprecisionisappliedtocatchanglesignal,andannewMCUembedding24-bitADCisusedtoacquirandprocessdatum.Toimprovemeasuringprecision,apreciouselectrocircuitisdesigned,whichisusedtomeasureandcontroltransducertemprature.Basedonanalysisofseveralcontrolalgorithm,aFuzzycontrolalgorithmisadopedtocontrolthesurfacetempratureofinclinnationtransducer,andanerrorcorrectmodelisworkedoutbydatafittingmethod,whichisvalidwithinasmalltempraturerange.Thesuperprecisionofanglemeasurementisensuredbycorrectingthe