懸吊法水平隨動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、衛(wèi)星、飛行器等深空探測(cè)設(shè)備在進(jìn)入太空勘測(cè)之前需先在地面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。隨著探測(cè)要求的不斷提高，航天設(shè)備在地面的實(shí)驗(yàn)也日益復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)低重力環(huán)境模擬裝置十分重要。目前低重力環(huán)境模擬方式主要包括水浮、氣浮、落塔、懸吊等，其中懸吊法應(yīng)用最為廣泛。在懸吊式低重力模擬裝置中如何實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)平臺(tái)主動(dòng)跟蹤目標(biāo)體并保證吊索實(shí)時(shí)保持豎直狀態(tài)是問題的關(guān)鍵，針對(duì)這一關(guān)鍵問題本文對(duì)隨動(dòng)控制系統(tǒng)展開研究，設(shè)計(jì)了一套懸吊法水平隨動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　本文設(shè)計(jì)的隨動(dòng)控

2、制系統(tǒng)主要從水平方向進(jìn)行研究，該系統(tǒng)主要由擺角測(cè)量系統(tǒng)和位置跟蹤系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。擺角測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集吊索擺角，并作為控制器輸入給到位置跟蹤系統(tǒng);位置跟蹤系統(tǒng)的控制器輸出直接控制伺服系統(tǒng)，從而驅(qū)動(dòng)隨動(dòng)平臺(tái)主動(dòng)跟蹤懸吊目標(biāo)體，保持吊索豎直。
　　在懸吊法水平隨動(dòng)控制系統(tǒng)算法方面，首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，基于拉格朗日方程建立數(shù)學(xué)模型，并對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化和解耦。然后根據(jù)簡(jiǎn)化后的模型設(shè)計(jì)基于等效控制的滑?？刂扑惴?，該算法將等效控制和滑模

3、控制相結(jié)合，并在滑模控制上加入指數(shù)收斂項(xiàng)。
　　在詳細(xì)闡述懸吊法水平隨動(dòng)控制系統(tǒng)原理和控制算法的基礎(chǔ)上，對(duì)隨動(dòng)控制裝置進(jìn)行硬件搭建，分別完成硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和硬件電路設(shè)計(jì);然后采用模塊化的編程思想在VS2010環(huán)境下設(shè)計(jì)隨動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件部分，利用MFC應(yīng)用程序框架開發(fā)人機(jī)界面，最終完成整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)隨動(dòng)系統(tǒng)的功能要求在Matlab Simulink環(huán)境中進(jìn)行具體實(shí)例仿真，并利用隨動(dòng)控制裝置進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。仿真分