基于FPGA的精密指向组件控制系统设计

摘要：为了满足精密指向组件快速性、高带宽并且能够实现远程控制的需求,设计了一种基于FPGA的精密指向组件的控制系统。控制系统采用分离式结构设计,将控制电路及驱动电路与反射镜部分分离,分离部分利用SPI完成串行通信。以FPGA为控制核心,阐述了控制系统的硬件组成和软件工作流程,利用不完全微分增量式PID控制算法完成了系统的闭环控制。在10m的控制距离下,对精密指向组件的性能进行测试。实验结果表明,使用该控制系统的精密指向组件在±1200″下角分辨力为0.07″,±300″下的阶跃响应调节时间为4ms,±300″下闭环带宽大于220Hz,满足了精密指向组件远程控制的设计需求。