三軸飛行仿真轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制算法研究.pdf

1、本文以某實(shí)際工程項(xiàng)目為依托，主要對(duì)項(xiàng)目中的慣性系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備——三軸飛行仿真轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)和控制算法的幾個(gè)問題進(jìn)行了研究，并在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行了驗(yàn)證。 首先根據(jù)三軸飛行仿真轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出了三軸轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量方程和動(dòng)力學(xué)方程，并確定了PwM控制的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩方程，從而推導(dǎo)出了三軸轉(zhuǎn)臺(tái)控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。利用逆系統(tǒng)理論證明了三軸轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)學(xué)模型的可解耦性，并采用狀態(tài)反饋和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑢⑷S轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為三個(gè)單輸入單輸出線性系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)

2、對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)模型的解耦。設(shè)計(jì)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(shí)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(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行校正和補(bǔ)償。在速度環(huán)和位置環(huán)中均采用了二階線性校正，同時(shí)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(jì)了非線性量化模糊控制器；針對(duì)橫滾軸的擾動(dòng)力矩問題，采用模型參考自適應(yīng)控制給予補(bǔ)償；為了滿足系統(tǒng)對(duì)低速度的要求，采用了雙極模式PWM控制，并針對(duì)其設(shè)計(jì)了低功率損耗的功率轉(zhuǎn)換電路。最后，將理論設(shè)計(jì)和研究的結(jié)