高性能轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)在航空航天、武器研制等領(lǐng)域取得的卓越成就，以及在各個(gè)領(lǐng)域的加速發(fā)展，中國(guó)的國(guó)防地位在世界上已經(jīng)起著舉足輕重的作用。飛行仿真轉(zhuǎn)臺(tái)是一種典型的高精度位置/速度伺服系統(tǒng)，作為飛行控制系統(tǒng)在地面上的半實(shí)物仿真設(shè)備，對(duì)飛行器、導(dǎo)彈的研制起著關(guān)鍵性的作用，是一種具有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值和國(guó)防戰(zhàn)略意義的高精尖設(shè)備。
　　轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)具有一些不利于提高系統(tǒng)性能的因素，比如非線性、對(duì)象不確定性和機(jī)械諧振等，而且存在很多的外部干擾，所以對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)

2、建立精確的數(shù)學(xué)模型是比較困難的。經(jīng)典控制方法是基于被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型的，故難以取得理想的控制效果，因此，研究能夠克服系統(tǒng)的非線性影響、對(duì)參數(shù)變化、對(duì)象不確定性和外部干擾具有強(qiáng)魯棒性的控制方法，已經(jīng)成為當(dāng)今轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，也是研制高性能轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的核心關(guān)鍵要素。
　　目前，就轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)中存在的各種問(wèn)題，大批的學(xué)者開(kāi)始探索研究新的控制方法。同時(shí)，將各種控制方法取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互結(jié)合，組成復(fù)合控制成為一種發(fā)展趨勢(shì)。本文主要研

3、究滑模變結(jié)構(gòu)控制方法，以滑模變結(jié)構(gòu)控制作為最基本的控制方法，與智能控制中的模糊控制、自適應(yīng)控制以及非線性控制方法中的Backstepping設(shè)計(jì)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的控制器，并針對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)中存在的非線性和不確定性等問(wèn)題，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行開(kāi)創(chuàng)性研究工作：
　　(1)針對(duì)飛行仿真轉(zhuǎn)臺(tái)具有非線性以及不確定性的特點(diǎn)，建立飛行仿真轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型，并分析非線性和不確定性因素對(duì)系統(tǒng)控制品質(zhì)的影響；
　　(2)針對(duì)滑

4、模變結(jié)構(gòu)控制會(huì)產(chǎn)生抖振的缺點(diǎn)，將模糊控制與滑模變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合，設(shè)計(jì)新型的控制器來(lái)抑制抖振現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的性能，并與傳統(tǒng)的PID控制、常規(guī)的滑模變結(jié)構(gòu)控制相比較，基于此設(shè)計(jì)自適應(yīng)模糊滑模控制器；
　　(3)針對(duì)伺服系統(tǒng)中的非線性及不確定性問(wèn)題，將Backstepping設(shè)計(jì)、自適應(yīng)與滑模變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合，保證了系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性及魯棒跟蹤性能，并將該方法應(yīng)用于高精度伺服控制系統(tǒng)中；
　　(4)以飛行仿真轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)為被控對(duì)象