三軸飛行仿真轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)設(shè)計與控制算法研究.pdf

1、本文以某實際工程項目為依托，主要對項目中的慣性系統(tǒng)測試設(shè)備——三軸飛行仿真轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)和控制算法的幾個問題進行了研究，并在實際應用中進行了驗證。 首先根據(jù)三軸飛行仿真轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)推導出了三軸轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動慣量方程和動力學方程，并確定了PwM控制的電機轉(zhuǎn)動力矩方程，從而推導出了三軸轉(zhuǎn)臺控制對象的數(shù)學模型。利用逆系統(tǒng)理論證明了三軸轉(zhuǎn)臺數(shù)學模型的可解耦性，并采用狀態(tài)反饋和動態(tài)補償?shù)姆椒?，將三軸轉(zhuǎn)臺數(shù)學模型轉(zhuǎn)化為三個單輸入單輸出線性系統(tǒng)，從而實現(xiàn)

2、對轉(zhuǎn)臺模型的解耦。設(shè)計了速度環(huán)和位置環(huán)雙閉環(huán)的全數(shù)字化控制系統(tǒng)。同時采用經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論相結(jié)合的控制方法對控制系統(tǒng)進行校正和補償。在速度環(huán)和位置環(huán)中均采用了二階線性校正，同時還采用了其它控制方法。為了滿足系統(tǒng)定位快速性要求，設(shè)計了非線性量化模糊控制器；針對橫滾軸的擾動力矩問題，采用模型參考自適應控制給予補償；為了滿足系統(tǒng)對低速度的要求，采用了雙極模式PWM控制，并針對其設(shè)計了低功率損耗的功率轉(zhuǎn)換電路。最后，將理論設(shè)計和研究的結(jié)