吊艙視軸穩(wěn)定控制系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、為了準(zhǔn)確的搜索目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)以及目標(biāo)成像，光電成像系統(tǒng)需要保證視軸相對慣性空間具有一定的穩(wěn)定精度以及目標(biāo)跟蹤能力。因此，用于承載光電成像系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)視軸慣性穩(wěn)定以及光電跟蹤的吊艙視軸穩(wěn)定平臺應(yīng)用而生。本論文課題背景來源于某吊艙科研外協(xié)項目，論文重點(diǎn)闡述了吊艙控制系統(tǒng)方案設(shè)計、視軸穩(wěn)定平臺機(jī)理以及視軸穩(wěn)定算法研究仿真。
　　1）論文根據(jù)吊艙控制系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能以及系統(tǒng)性能指標(biāo)，進(jìn)行了吊艙控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計；并對吊艙控制系統(tǒng)電機(jī)選型

2、、驅(qū)動器選型、旋轉(zhuǎn)變壓器和RDC選型；對MEMS陀螺進(jìn)行詳細(xì)介紹，最終選用Stim210陀螺模塊，并且進(jìn)行了角速率數(shù)據(jù)解算。
　　2）對吊艙視軸穩(wěn)定平臺結(jié)構(gòu)、相關(guān)坐標(biāo)系、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行了詳細(xì)介紹；在此基礎(chǔ)上，分析載體擾動耦合原理，推導(dǎo)出視軸穩(wěn)定角速率補(bǔ)償條件；并且引出了吊艙控制系統(tǒng)視軸穩(wěn)定控制原理。
　　3）對永磁同步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型、永磁同步電動機(jī)的空間電壓矢量控制技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)闡述；并且在Matlab/Simulink環(huán)境

3、建立了電流回路、速度回路和吊艙控制系統(tǒng)的穩(wěn)定回路模型。以經(jīng)典 PID作為穩(wěn)定控制算法來實(shí)現(xiàn)視軸穩(wěn)定，并且進(jìn)行了仿真分析，表明吊艙控制系統(tǒng)對載體擾動具有一定的抑制能力。
　　4）為了提高吊艙控制系統(tǒng)對載體擾動的抑制能力，進(jìn)而提高視軸穩(wěn)定精度，引用基于PID+擾動觀測器的穩(wěn)定控制算法。分析了擾動觀測器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；解釋了Q(s)濾波器選擇為低通濾波器的原因，Q(s)的選擇對吊艙穩(wěn)定系統(tǒng)擾動抑制比和鎮(zhèn)壓噪聲能力的影響；采用優(yōu)化方法設(shè)計了