視軸穩(wěn)定與跟蹤系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)及算法研究.pdf

1、在航天偵察、航海偵測(cè)、環(huán)境偵測(cè)等領(lǐng)域中，視軸穩(wěn)定平臺(tái)得到了大量的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，穩(wěn)定平臺(tái)能隔離載體的振動(dòng)，提高攝影的質(zhì)量。視軸穩(wěn)定與跟蹤系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)兩大功能:一是使相機(jī)視軸相對(duì)周圍的慣性空間保持穩(wěn)定，二是保證相機(jī)視軸按照指定規(guī)律跟蹤指定航道。
　　CCD相機(jī)在載機(jī)上的穩(wěn)定防抖以及視軸精確跟蹤問題一直以來都是一個(gè)難題。系統(tǒng)受內(nèi)部摩擦力矩?cái)_動(dòng)，外部載機(jī)振動(dòng)帶來的隨機(jī)擾動(dòng)，機(jī)械諧振，陀螺信號(hào)漂移誤差等因素的影響，造成CCD相機(jī)視軸難

2、于在預(yù)定的航道上保持穩(wěn)定，造成拍攝質(zhì)量的下降。
　　本論文針對(duì)載機(jī)上的CCD相機(jī)對(duì)預(yù)定航道的穩(wěn)定瞄準(zhǔn)與精確跟蹤問題中的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了理論研究和仿真驗(yàn)證，旨在能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)定的性能指標(biāo)。本文以此為背景，開展了如下幾點(diǎn)研究工作:
　　(1)對(duì)整個(gè)伺服控制系統(tǒng)模型作了詳細(xì)的推導(dǎo)，根據(jù)實(shí)際情況選擇了伺服系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)。確定采用雙速度環(huán)的串級(jí)復(fù)合控制方案，將電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)、穩(wěn)定環(huán)以及位置環(huán)組合起來形成多環(huán)路系統(tǒng)。
　　(2)在對(duì)伺

3、服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行建模的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定指標(biāo)要求，對(duì)穩(wěn)定環(huán)進(jìn)行了綜合校正，得到了滿意的控制效果。
　　(3)在伺服跟蹤回路中引入了將智能控制算法和常規(guī)PID控制算法相結(jié)合的智能PID控制器，并分別對(duì)常規(guī)PID控制器和智能PID控制器進(jìn)行了仿真，證明了智能PID控制算法在跟蹤回路中的優(yōu)勢(shì)。
　　本文對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行了研究論證，提出了合理的控制方案和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，為實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的研制和改進(jìn)提高奠