基于ARM的空间光通信APT控制系统设计

跟踪算法

　　PID控制算法包括位置式PID控制算法和增量式PID控制算法。在实时控制系统中常用增量式PID控制算法，其公式为：

　　式中：△u(k)为输出的控制量；q0=KP；q1=KP(TS／TI)；q2=KP(TD／TS)分别为比较项、积分项和差分项的系数；TS为采样时间，对于不同的控制系统，TS各不相同，要根据实际调试经验来确定，该实验中TS为0．15 s。由式(1)可知，只要贮存最近的三个误差采样值e(k)，e(k-1)，e(k-2)就可以计算出△u(k)，从而实现位置和速度的反馈控制，完成稳定跟踪。

　　3．3 系统流程图

　　由上分析，可得到系统流程图如图6所示。

　　4 测试结果及结论

　　经实验测试，整个系统最高功耗约为20 W，转台转动速度范围为0．2～0．8(°)／s，跟踪精度按照标准差计算，最小约达20．69μrad，最快响应时间可达200 ms。利用Philips公司生产的ARM芯片LPC2124作为控制核心来进行设计与开发，从测试结果可以看出，系统功耗较低，精度基本上满足了APT控制系统的要求，具有较大的实用价值。 （编辑：chiying）