陀螺穩(wěn)定吊艙控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭的發(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)爭中的戰(zhàn)略作用愈加凸顯。光電穩(wěn)定跟蹤平臺能夠有效解決飛行載體在運動過程中對各類光電探測器的擾動問題，使光電探測器視軸線能夠在相對慣性空間保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上獲取精確圖像并對目標(biāo)實現(xiàn)高精度跟蹤，因而受到廣泛關(guān)注。本文以陀螺穩(wěn)定吊艙跟蹤平臺的控制系統(tǒng)作為研究對象，針對影響吊艙控制精度的主要因素對吊艙控制系統(tǒng)展開研究。
　　本文著眼陀螺

2、穩(wěn)定跟蹤平臺的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及研究成果，結(jié)合對大量相關(guān)文獻(xiàn)的總結(jié)，分析了陀螺穩(wěn)定跟蹤平臺的主要研究方向和難點，為本課題的研究內(nèi)容提供方向性指導(dǎo)。在對陀螺穩(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，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)基本實現(xiàn)了性能指標(biāo)要求。針對PID頻域校正控制方法在吊艙實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)計和仿真。對比仿真結(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