陀螺穩(wěn)定吊艙控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展，基于空中力量的超遠(yuǎn)距離、高精度的信息偵查、目標(biāo)精確定位和跟蹤、精確制導(dǎo)等技術(shù)在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略作用愈加凸顯。光電穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)能夠有效解決飛行載體在運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)各類光電探測(cè)器的擾動(dòng)問題，使光電探測(cè)器視軸線能夠在相對(duì)慣性空間保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上獲取精確圖像并對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤，因而受到廣泛關(guān)注。本文以陀螺穩(wěn)定吊艙跟蹤平臺(tái)的控制系統(tǒng)作為研究對(duì)象，針對(duì)影響吊艙控制精度的主要因素對(duì)吊艙控制系統(tǒng)展開研究。
　　本文著眼陀螺

2、穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及研究成果，結(jié)合對(duì)大量相關(guān)文獻(xiàn)的總結(jié)，分析了陀螺穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)的主要研究方向和難點(diǎn)，為本課題的研究?jī)?nèi)容提供方向性指導(dǎo)。在對(duì)陀螺穩(wěn)定吊艙系統(tǒng)工作性能主要影響因素及各類視軸穩(wěn)定技術(shù)和吊艙伺服結(jié)構(gòu)討論分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合兩軸兩框架、兩軸四框架隔離性能的深入對(duì)比，提出了吊艙系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)并進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，并給出相應(yīng)元件的選型及控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)研究工作的開展提供藍(lán)圖。
　　通過對(duì)控制結(jié)構(gòu)的抗擾性能分析，引入

3、了位置環(huán)-穩(wěn)定環(huán)-速度環(huán)-電流環(huán)的四環(huán)控制結(jié)構(gòu)，并根據(jù)力矩剛度和隔離度的要求，結(jié)合吊艙系統(tǒng)性能指標(biāo)，完成了吊艙控制系統(tǒng)的PID頻域校正與仿真，在理想的模型下使系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了性能指標(biāo)要求。針對(duì)PID頻域校正控制方法在吊艙實(shí)際非線性摩擦力和干擾力矩作用下抗擾能力和低速平穩(wěn)性的不足，利用滑模變結(jié)構(gòu)控制法對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定環(huán)進(jìn)行了基于干擾上界的滑模變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì)和仿真。對(duì)比仿真結(jié)果表明，在非線性摩擦力矩和載體干擾角速度共同作用下，吊艙滑模變結(jié)構(gòu)控制