新型捷聯(lián)重力儀穩(wěn)定平臺控制方法研究.pdf

1、本文針對航空捷聯(lián)式重力儀高精度測量受限于機體振動噪聲與角運動干擾的問題，以實現(xiàn)雙軸穩(wěn)定平臺水平隨動跟蹤為目標，設(shè)計了符合系統(tǒng)特性的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用信賴域法求解非線性方程組獲得了角位置指令信號，分析了角速率指令信號的解算方法，提出了基于微粒群整定參數(shù)的模糊滑?？刂撇呗?，通過仿真實驗驗證了系統(tǒng)的控制效果，實現(xiàn)了精度優(yōu)于0.1661?的平臺姿態(tài)角水平隨動跟蹤。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）基于系統(tǒng)載荷較大且運行于低速狀態(tài)

2、的特點，設(shè)計了以Stribeck摩擦模型為摩擦力矩輸入的二質(zhì)量伺服系統(tǒng)模型，提出了模糊自適應(yīng)整定 PID控制算法與滑模變結(jié)構(gòu)控制算法。通過理論分析與仿真實驗，分析了控制項系數(shù)對于系統(tǒng)控制效果的影響，并獲得了滿足一定精度要求的系統(tǒng)控制參數(shù)。
　?。?）建立了穩(wěn)定平臺水平誤差模型，驗證應(yīng)用捷聯(lián)重力儀姿態(tài)信息，進行平臺角位置指令信號解算的必要性。應(yīng)用信賴域法求解非線性方程組，實現(xiàn)了對于雙軸穩(wěn)定平臺角位置指令信號的解耦，在證明該指令不具有

3、可微性的基礎(chǔ)上分析角速率指令信號的解算方法，仿真實驗結(jié)果證明了方法的合理性。
　?。?）設(shè)計了以微粒群算法優(yōu)化模糊控制自適應(yīng)律與滑模控制參數(shù)，以模糊逼近方法削弱系統(tǒng)抖振的控制算法，以某地航空重力測量載體姿態(tài)信息模擬機體飛行姿態(tài)，進行雙軸穩(wěn)定平臺水平隨動跟蹤仿真實驗，實現(xiàn)了指令信號跟蹤到達0.0038 rad的控制精度。
　　實驗結(jié)果表明：應(yīng)用信賴域法求解非線性方程組的數(shù)值解精度優(yōu)于10-4 rad，解算速度達到10-2 s，