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文檔簡介
1、水面載體在工作過程中,容易受到風浪流的作用而產(chǎn)生搖擺運動。被動隔振器可以消弱載體的高頻低幅振動,但對低頻搖擺運動的作用不是很明顯,因此文中提出使用穩(wěn)定平臺技術(shù)來保證安裝于水面載體之上的武器操瞄系統(tǒng)的穩(wěn)定。穩(wěn)定平臺是指能夠使被穩(wěn)定對象在外部干擾作用下相對慣性空間保持方位不變,或在指令力矩作用下能按給定規(guī)律相對慣性空間轉(zhuǎn)動的裝置。
論文針對兩軸并聯(lián)式穩(wěn)定平臺,從誤差作用機理、姿態(tài)測量以及控制策略角度出發(fā)進行研究,旨在開發(fā)一種動
2、態(tài)及時性好、抗干擾能力強、適用于水面武器裝備的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)。
首先描述了水面武器穩(wěn)定操瞄系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),對操瞄系統(tǒng)和穩(wěn)定平臺的工作模式進行了介紹。穩(wěn)定平臺是一種高精度機電一體化設備,精度影響因素較多,文中對這些誤差源進行了分類總結(jié),并對其中幾個影響較大、較難抑制的誤差源進行了詳細討論。穩(wěn)定操瞄系統(tǒng)中,數(shù)字磁羅盤和姿態(tài)航向參考系統(tǒng)(AHRS)分別被用來反饋操瞄系統(tǒng)和穩(wěn)定平臺的狀態(tài)信息。磁羅盤的輸出容易受到磁環(huán)境影響,文中研究
3、了一種最小二乘法粗校、BP網(wǎng)絡補償法精校兩步走的磁羅盤誤差組合補償方法。針對AHRS中的微機械陀螺儀,在使用Singer模型直接對陀螺信號建模的基礎(chǔ)上,提出一種基于交互式多模型的陀螺信號處理方法。
PIOGRAM圖法在表達多坐標系旋轉(zhuǎn)關(guān)系時具有簡單直觀的特點,文章借助于PIOGRAM圖得到了穩(wěn)定平臺各坐標系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上完成了平臺執(zhí)行機構(gòu)運動學分析及隔離擾動原理的研究。為實現(xiàn)平臺高精度控制,建立了電流環(huán)、速度環(huán)
4、和位置環(huán)的三環(huán)控制結(jié)構(gòu)。在速度穩(wěn)定環(huán)中引入了干擾觀測器,研究表明經(jīng)典干擾觀測器可較好地抑制低頻擾動,但對高頻測量噪聲及模型攝動的抑制效果不是很理想。針對這個問題,提出了一種改進型干擾觀測器,該改進型干擾觀測器主要通過在反饋通道中,引入另一信號來補償系統(tǒng)輸出反饋。位置跟蹤環(huán)中,設計了一個基于擾動的前饋——反饋復合控制器。其中,反饋通道使用灰色預測控制以解決系統(tǒng)時滯環(huán)節(jié)的影響,并詳細分析了灰色預測步長的臨界條件,在此基礎(chǔ)上給出了一種步長自調(diào)
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