光電平臺伺服系統(tǒng)設(shè)計與控制算法研究.pdf

1、隨著光電監(jiān)視、跟蹤、偵察系統(tǒng)使用要求的不斷提高，對光學圖像的穩(wěn)定要求也日趨嚴格。光電平臺技術(shù)是以機電一體化、自動控制技術(shù)為主體，多個學科有機結(jié)合的產(chǎn)物，具有很廣闊的應(yīng)用前景，其研究必成為熱點。 首先，本文闡述了光電平臺系統(tǒng)硬件電路設(shè)計。文中詳細闡述了伺服控制系統(tǒng)中數(shù)字信號處理器(DSP)及其外圍電路設(shè)計、通訊電路設(shè)計和驅(qū)動電路設(shè)計。針對陀螺供電和輸出信號的特點，給出了數(shù)字式SPWM陀螺供電電源設(shè)計電路和改進的平均值包跡檢波器設(shè)計

2、電路。對直流PWM功率放大器常用控制模式特性進行了分析，并對雙極模式下電機電樞電流進行了定性分析。 其次，本文給出了系統(tǒng)實際調(diào)試階段所采用的積分分離PID控制器設(shè)計、軟件流程和調(diào)試結(jié)果。調(diào)試過程中，光電平臺伺服控制系統(tǒng)加入超前校正環(huán)節(jié)以改善系統(tǒng)的幅相特性。同時，針對調(diào)試結(jié)果對所采集的陀螺信號進行低通濾波，系統(tǒng)控制精度明顯改善。 最后，本文針對傳統(tǒng)PID控制器的不足，設(shè)計并仿真了智能控制算法和PID控制算法相結(jié)合控制器。復(fù)

3、合軸PID控制器將傳統(tǒng)的單伺服控制回路設(shè)計成為主伺服控制回路和子伺服控制回路兩個控制回路來提高系統(tǒng)的控制精度，同時解決了高階系統(tǒng)和穩(wěn)定性之間的矛盾。二自由度IMC_PID是將傳統(tǒng)二自由度PID控制器與內(nèi)?？刂破飨嘟Y(jié)合的控制器，該控制器較常規(guī)PID控制具有調(diào)節(jié)參數(shù)少，可單獨調(diào)節(jié)跟隨性能和抗干擾性能，同時控制器可以對控制對象的模型失配進行一定程度上補償?shù)奶攸c。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的控制器是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器、專家系統(tǒng)控制器和傳統(tǒng)PID控制器相