某三軸轉(zhuǎn)臺(tái)控制方法研究.pdf

1、三軸轉(zhuǎn)臺(tái)作為測(cè)試慣性器件時(shí)不可缺少的半實(shí)物仿真設(shè)備,其精度直接影響到對(duì)慣性元件等的測(cè)試結(jié)果,它是保證航空航天設(shè)備精度和性能的基礎(chǔ)。
　　本文在分析了系統(tǒng)整體性能要求的基礎(chǔ)上給出了轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu)圖,并對(duì)電機(jī)、測(cè)角元件等硬件進(jìn)行了選擇。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)實(shí)際控制中存在的難點(diǎn)進(jìn)行了如下幾個(gè)各方面的工作。
　　首先由剛體繞定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程和旋轉(zhuǎn)投影變換等理論基礎(chǔ),推導(dǎo)了三軸轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。由于該模型為一個(gè)強(qiáng)耦合的

2、非線性模型,而耦合作用的存在對(duì)控制系統(tǒng)的性能有不利的影響,因此提出了采用狀態(tài)反饋和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行解耦,以方便之后控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　然后針對(duì)提出的性能指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了三個(gè)框架的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。采用了速度環(huán)加位置環(huán)的雙閉環(huán)控制的方案。為了加快速度環(huán)的響應(yīng)速度,分別對(duì)三個(gè)框架速度環(huán)進(jìn)行了校正;在位置環(huán)的控制方法研究中,分別運(yùn)用了PID、模糊PID的控制方法。為了在不改變系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)增加系統(tǒng)帶寬,提出了運(yùn)用反饋控制加前饋控制的復(fù)合