月球車跟蹤裝置伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、月球車跟蹤裝置是一種位于著陸器上，借助于視覺(jué)伺服控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)月球車跟蹤及導(dǎo)航的裝置。裝置的跟蹤精度主要取決于伺服控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。本文以“985”二期工程“月球車視覺(jué)導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)裝置”這一項(xiàng)目為背景，對(duì)該裝置的伺服控制進(jìn)行了設(shè)計(jì)與仿真，主要內(nèi)容有如下幾個(gè)方面。
　　首先根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求，在分析了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能的基礎(chǔ)上，確定了系統(tǒng)的控制方案，建立伺服控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)視覺(jué)平臺(tái)的控制方程進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，消除了方位軸

2、和俯仰軸之間的力矩耦合，得到了相互獨(dú)立的方位軸和俯仰軸的控制方程。
　　然后對(duì)方位軸和俯仰軸分別進(jìn)行了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。位置控制器采用經(jīng)典可靠的數(shù)字PID控制方法，利用穩(wěn)態(tài)邊界法實(shí)現(xiàn)了PID參數(shù)的整定，并基于Matlab/Simulink進(jìn)行了控制系統(tǒng)的仿真，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　最后建立了低速跟蹤情況下的摩擦模型，并用微分前饋的方法實(shí)現(xiàn)摩擦補(bǔ)償，消除摩擦對(duì)跟蹤精度的影響，提高了跟蹤精度。仿真結(jié)果表明引入微分前饋后，