兩軸穩(wěn)定平臺(tái)的多重控制方法研究.pdf

1、兩軸穩(wěn)定平臺(tái)廣泛應(yīng)用于機(jī)載、艦載、車載武器軍事領(lǐng)域及公安、消防和環(huán)境監(jiān)控等民用領(lǐng)域,具有保證運(yùn)動(dòng)載體上光電設(shè)備視軸穩(wěn)定并精確跟蹤目標(biāo)的功能,當(dāng)載體運(yùn)動(dòng)頻率較高時(shí),擾動(dòng)力矩影響較大,對(duì)控制系統(tǒng)提出較高的要求。本文針對(duì)兩軸穩(wěn)定平臺(tái)運(yùn)動(dòng)建模問(wèn)題、輸入信號(hào)未知情況下控制系統(tǒng)的跟蹤控制問(wèn)題、系統(tǒng)主回路帶寬較窄時(shí)的抑制擾動(dòng)問(wèn)題、兩軸穩(wěn)定平臺(tái)視軸穩(wěn)定控制和機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤控制問(wèn)題進(jìn)行研究。
　　首先,根據(jù)直接穩(wěn)定方式和捷聯(lián)穩(wěn)定方式不同的工作方式,選

2、擇不同的“物理參考系”建立單軸穩(wěn)定平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的矢量方程,然后分解到相應(yīng)數(shù)學(xué)坐標(biāo)系建立單軸穩(wěn)定平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,進(jìn)一步得出視線運(yùn)動(dòng)方程和兩軸穩(wěn)定平臺(tái)穩(wěn)定回路的數(shù)學(xué)模型并闡述兩軸穩(wěn)定平臺(tái)穩(wěn)定原理。
　　其次,提出對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行多重跟蹤來(lái)改善系統(tǒng)的響應(yīng)特性。采用多個(gè)標(biāo)稱對(duì)象模型、系統(tǒng)輸入和標(biāo)稱對(duì)象輸出構(gòu)成多個(gè)標(biāo)稱回路,并將標(biāo)稱對(duì)象的控制量組合發(fā)給實(shí)際對(duì)象。對(duì)二重控制系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系、穩(wěn)定性條件、理想情況下系統(tǒng)的特點(diǎn)、型別以及含有飽

3、和特性時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析并推廣到多重跟蹤控制,可提高輸入信號(hào)未知情況下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)跟蹤精度。
　　然后,提出對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行多重抑制來(lái)改善系統(tǒng)的反饋特性,在系統(tǒng)主回路帶寬較窄時(shí)將多重抑制擾動(dòng)回路作為內(nèi)回路來(lái)提高系統(tǒng)的抑制擾動(dòng)能力。給出反饋型抑制擾動(dòng)回路、多重抑制擾動(dòng)回路和基于輸出觀測(cè)器的多重抑制擾動(dòng)回路結(jié)構(gòu),對(duì)它們的輸入輸出關(guān)系、魯棒穩(wěn)定性條件、抑制擾動(dòng)能力進(jìn)行分析。用于兩軸穩(wěn)定平臺(tái)的視軸穩(wěn)定控制,可提高其在機(jī)械諧振限制條件下的視軸穩(wěn)