高性能轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、近年來，隨著我國在航空航天、武器研制等領域取得的卓越成就，以及在各個領域的加速發(fā)展，中國的國防地位在世界上已經(jīng)起著舉足輕重的作用。飛行仿真轉(zhuǎn)臺是一種典型的高精度位置/速度伺服系統(tǒng)，作為飛行控制系統(tǒng)在地面上的半實物仿真設備，對飛行器、導彈的研制起著關鍵性的作用，是一種具有重大經(jīng)濟價值和國防戰(zhàn)略意義的高精尖設備。
　　轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)具有一些不利于提高系統(tǒng)性能的因素，比如非線性、對象不確定性和機械諧振等，而且存在很多的外部干擾，所以對轉(zhuǎn)臺

2、建立精確的數(shù)學模型是比較困難的。經(jīng)典控制方法是基于被控對象的精確數(shù)學模型的，故難以取得理想的控制效果，因此，研究能夠克服系統(tǒng)的非線性影響、對參數(shù)變化、對象不確定性和外部干擾具有強魯棒性的控制方法，已經(jīng)成為當今轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，也是研制高性能轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的核心關鍵要素。
　　目前，就轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)中存在的各種問題，大批的學者開始探索研究新的控制方法。同時，將各種控制方法取長補短、相互結(jié)合，組成復合控制成為一種發(fā)展趨勢。本文主要研

3、究滑模變結(jié)構(gòu)控制方法，以滑模變結(jié)構(gòu)控制作為最基本的控制方法，與智能控制中的模糊控制、自適應控制以及非線性控制方法中的Backstepping設計相結(jié)合，設計出了相應的控制器，并針對轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)中存在的非線性和不確定性等問題，主要從以下幾個方面進行開創(chuàng)性研究工作：
　　(1)針對飛行仿真轉(zhuǎn)臺具有非線性以及不確定性的特點，建立飛行仿真轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的非線性數(shù)學模型，并分析非線性和不確定性因素對系統(tǒng)控制品質(zhì)的影響；
　　(2)針對滑

4、模變結(jié)構(gòu)控制會產(chǎn)生抖振的缺點，將模糊控制與滑模變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合，設計新型的控制器來抑制抖振現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的性能，并與傳統(tǒng)的PID控制、常規(guī)的滑模變結(jié)構(gòu)控制相比較，基于此設計自適應模糊滑?？刂破?；
　　(3)針對伺服系統(tǒng)中的非線性及不確定性問題，將Backstepping設計、自適應與滑模變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合，保證了系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性及魯棒跟蹤性能，并將該方法應用于高精度伺服控制系統(tǒng)中；
　　(4)以飛行仿真轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)為被控對象