多框架穩(wěn)定跟蹤伺服平臺(tái)控制技術(shù)研究.pdf

1、穩(wěn)定跟蹤伺服平臺(tái)是一種安裝在運(yùn)動(dòng)載體上的伺服平臺(tái),平臺(tái)上安裝對(duì)地或?qū)仗綔y裝置,如攝像機(jī)或紅外熱像儀等,用于跟蹤地面或空中目標(biāo)。當(dāng)載體的姿態(tài)角發(fā)生變化時(shí),穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)可以隔離載體的干擾運(yùn)動(dòng),保證探測設(shè)備始終指向目標(biāo)。
　　 近年來,穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)得到了快速發(fā)展,并廣泛應(yīng)用于機(jī)載、艦載、車載武器系統(tǒng)、彈箭制導(dǎo)等軍事領(lǐng)域和空間遙測、公安消防、環(huán)境監(jiān)測等民用領(lǐng)域。它是集光、機(jī)、電于一體的復(fù)雜系統(tǒng)。本文以某四框架穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)為研究對(duì)象,在

2、理論與試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上對(duì)穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)機(jī)理、平臺(tái)系統(tǒng)建模、平臺(tái)控制策略和伺服控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行了深入研究。
　　 首先,本文對(duì)穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)的機(jī)理進(jìn)行了深入研究。綜述了平臺(tái)視軸穩(wěn)定和跟蹤精度的影響因素及視軸穩(wěn)定控制方法,研究了采用不同伺服結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)的工作原理,著重對(duì)復(fù)合跟蹤結(jié)構(gòu)平臺(tái)進(jìn)行了分析,同時(shí)探討了二軸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)過頂盲區(qū)問題。在此基礎(chǔ)上,對(duì)四框架穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)進(jìn)行機(jī)理分析,包括工作原理,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系,隔離載體擾

3、動(dòng)的機(jī)理等。
　　 其次,本文針對(duì)穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)系統(tǒng)的功能要求設(shè)計(jì)了伺服控制回路。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能,完成不同的任務(wù),平臺(tái)系統(tǒng)需具備以下幾種控制回路:速率穩(wěn)定回路、位置隨動(dòng)回路、位置鎖定回路及自動(dòng)跟蹤回路。其中自動(dòng)跟蹤控制大回路是多框架穩(wěn)定伺服平臺(tái)控制系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù),本文對(duì)其進(jìn)行了深入探討。
　　 再次,本文對(duì)平臺(tái)控制回路進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,研究了速率穩(wěn)定回路、位置隨動(dòng)回路及自動(dòng)跟蹤回路的控制策略。在速率穩(wěn)定回路校正環(huán)節(jié)