三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的解耦控制.pdf

1、慣性系統(tǒng)在導(dǎo)航領(lǐng)域占有重要的地位,廣泛應(yīng)用于軍用民用產(chǎn)品中。隨著對(duì)慣性器件和慣導(dǎo)系統(tǒng)的要求變得越來(lái)越苛刻,尤其是精度方面,對(duì)其測(cè)試設(shè)備-轉(zhuǎn)臺(tái)的要求也水漲船高。本文將以三軸轉(zhuǎn)臺(tái)為研究對(duì)象,對(duì)三軸轉(zhuǎn)臺(tái)三個(gè)框架進(jìn)行建模,對(duì)軸間耦合問(wèn)題進(jìn)行研究,推導(dǎo)解耦算法和控制律,配以仿真軟件對(duì)模型和解耦控制算法進(jìn)行驗(yàn)證。
　　首先介紹了轉(zhuǎn)臺(tái)的電機(jī)系統(tǒng),給出了簡(jiǎn)化的模型。基于簡(jiǎn)化了的電機(jī)模型,根據(jù)三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的框架結(jié)構(gòu)和工作方式,利用歐拉方程,推導(dǎo)三軸轉(zhuǎn)臺(tái)

2、三個(gè)框架的動(dòng)力學(xué)方程,并推導(dǎo)三軸的綜合狀態(tài)方程。之后,根據(jù)三個(gè)框架的動(dòng)力學(xué)模型推導(dǎo)三個(gè)框架的慣量矩陣、重心和重力的辨識(shí)算法和綜合辨識(shí)算法。
　　然后,根據(jù)三軸轉(zhuǎn)臺(tái)三個(gè)框架的動(dòng)力學(xué)模型設(shè)計(jì)四種解耦和控制算法。其中,第一種直接根據(jù)三個(gè)框架的綜合狀態(tài)方程,利用非線性反饋,達(dá)到使系統(tǒng)解耦的效果。第二種基于李雅普諾夫函數(shù),設(shè)計(jì)出讓角加速度趨于零、角速度趨于常值?；诘诙N控制律,可以通過(guò)簡(jiǎn)單修改速率反饋,任意轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)角速度。第三種和第