三軸轉臺控制系統(tǒng)設計.pdf

1、三軸轉臺是應用在半實物仿真系統(tǒng)中，模擬被測物體姿態(tài)變化的裝置。本文中，我們研究的主要內容為三軸轉臺。本文以實際工程項目為背景，主要研究三軸轉臺的控制系統(tǒng)設計。
　　隨著武器系統(tǒng)精度的不斷提高，對其測試裝置的要求也越來越高。論文首先簡要闡述了國內外三軸轉臺的研究現(xiàn)狀，并簡要總結了我國轉臺的發(fā)展方向、各類控制方法在該領域的應用情況以及轉臺控制系統(tǒng)存在的主要問題。
　　根據系統(tǒng)的性能指標要求，給出了三軸轉臺的總體控制系統(tǒng)設計方案。

2、區(qū)別于普通轉臺單電機驅動的方式，我們采用雙電機驅動，不僅能夠提供較大的轉矩，同時也有利于解決偏心問題。但是，雙電機驅動必然會帶來兩個電機的同步控制問題，論文采用了轉矩調節(jié)器的主從控制方式，簡易地實現(xiàn)了電機的同步控制。
　　論文針對擾動力矩提出采用模型參考自適應控制策略對三軸轉臺進行控制系統(tǒng)設計。論文分別建立了三軸轉臺三個軸的動力學模型，然后根據系統(tǒng)性能指標要求，設定了參考模型，并最終搭建了完整的模型參考自適應系統(tǒng)仿真框圖。同時對三

3、階模型跟蹤二階模型的效果進行了考察，結果表明與三階模型跟蹤三階模型效果相差不大。模型參考自適應控制方法的系統(tǒng)仿真表明，在系統(tǒng)存在非線性特性和較強的負載干擾力矩時，該控制系統(tǒng)能夠有效抑制外界干擾和參數攝動的影響，實現(xiàn)了良好的跟蹤特性。
　　論文建立了三個單軸控制系統(tǒng)數學模型，用經典的PID控制策略，以速度環(huán)和位置環(huán)雙閉環(huán)的控制方式，對轉臺系統(tǒng)完成了超前滯后校正設計。針對轉臺要求頻帶寬度較高的現(xiàn)象，我們以外框為例采取了前饋控制加反饋控