測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)的自適應(yīng)模型跟隨控制.pdf

1、測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)是一種重要的慣導(dǎo)測(cè)試設(shè)備，其性能的進(jìn)一步提高對(duì)慣性器件及系統(tǒng)性能的改善至關(guān)重要。一般地，在測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)性能進(jìn)一步提高的主要因素有以下幾個(gè)：(1)被控對(duì)象的名義模型與實(shí)際情形存在誤差，主要由被控對(duì)象的參數(shù)不確定性和高頻未建模特性引入；(2)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中參數(shù)的變化，主要是轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)行過(guò)程中不平衡力矩造成的負(fù)載變化；(3)包括負(fù)載不平衡、摩擦力矩在內(nèi)的動(dòng)態(tài)力矩干擾。
　　本論文以實(shí)際的測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)作為研究對(duì)象，主要針對(duì)

2、轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)中存在的對(duì)象參數(shù)不確定和時(shí)變特性，并考慮干擾力矩和噪聲，提出了三種自適應(yīng)模型跟隨控制方案。
　　首先，為抑制負(fù)載力矩及摩擦力矩干擾，提出了一種自適應(yīng)模型跟隨控制方法。該方法以絕對(duì)理想模型作為參考模型，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輸出對(duì)于輸入的完全跟蹤?？紤]到自適應(yīng)控制在工程上的可實(shí)現(xiàn)性，提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的局部自適應(yīng)控制方法。該方法的特點(diǎn)是只針對(duì)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)自適應(yīng)模型跟隨控制，而位置反饋外環(huán)仍采用古典的反饋控制，大大簡(jiǎn)化了

3、自適應(yīng)控制算法，為其工程實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。仿真研究表明，該方法能有效抑制負(fù)載慣量變化和力矩干擾給系統(tǒng)輸出造成的不利影響。
　　其次，考慮了干擾噪聲對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的影響，提出了一種自適應(yīng)模型跟隨控制方法。該方法將參考模型選為低通濾波器，解決了干擾噪聲對(duì)于系統(tǒng)伺服性能的影響。仿真研究表明，該方法既能抑制干擾，又不影響系統(tǒng)的控制性能，改善了測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)的伺服跟蹤性能。
　　再次，為提高具有參數(shù)未知或緩慢時(shí)變特性的實(shí)際系統(tǒng)對(duì)輸入的跟蹤能力

4、，提出了一種自適應(yīng)復(fù)合控制方法。該方法以絕對(duì)理想模型作為參考模型，不僅減化了自適應(yīng)控制算法，而且能夠有效改善系統(tǒng)輸出對(duì)輸入的復(fù)現(xiàn)性能。仿真結(jié)果表明，該方法不僅保證轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)對(duì)輸入的高精度快速跟蹤能力，同時(shí)有效抑制實(shí)際系統(tǒng)中存在的參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
　　本論文中提出幾種自適應(yīng)控制方法，通過(guò)狀態(tài)過(guò)濾器的引入，避免了控制算法對(duì)實(shí)際系統(tǒng)全狀態(tài)變量的依賴，只利用系統(tǒng)的輸入和輸出即可綜合出相應(yīng)的自適應(yīng)控制律，為其在轉(zhuǎn)臺(tái)控制中的實(shí)際應(yīng)用奠