高精度轉(zhuǎn)臺(tái)速率平穩(wěn)性問(wèn)題研究.pdf

1、高精度測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)是慣導(dǎo)系統(tǒng)和慣性?xún)x表測(cè)試和標(biāo)定的主要設(shè)備，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)聯(lián)到慣導(dǎo)系統(tǒng)和慣性?xún)x表的精度和可靠性。轉(zhuǎn)臺(tái)的速率特性（包括速率精度和速率平穩(wěn)性）是衡量轉(zhuǎn)臺(tái)性能的重要指標(biāo)，然而其速率平穩(wěn)性的提高受到電磁力矩波動(dòng)、摩擦、中斷信號(hào)等因素的影響。因此，從控制的角度出發(fā)，克服這些因素的影響從而達(dá)到提高轉(zhuǎn)臺(tái)性能的目的具有很重要的理論意義和工程價(jià)值。
　　本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀，著重分析了關(guān)于影響轉(zhuǎn)臺(tái)速率平穩(wěn)性?xún)蓚€(gè)主要因素，

2、即電磁力矩波動(dòng)和摩擦，并研究了關(guān)于電磁力矩波動(dòng)抑制和摩擦補(bǔ)償?shù)脑S多方法。
　　針對(duì)電磁力矩波動(dòng)，深入分析了其成因及對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)速率平穩(wěn)性的影響?；趦?nèi)模原理能有效抑制周期性擾動(dòng)的特點(diǎn)，采用了改進(jìn)型離散重復(fù)控制的抑制方法，與轉(zhuǎn)臺(tái)PID控制組成復(fù)合控制。結(jié)合控制系統(tǒng)極點(diǎn)分布理論，給出了重復(fù)控制增益最優(yōu)值選取方法，提升系統(tǒng)性能。
　　針對(duì)摩擦擾動(dòng)，在深入分析其機(jī)理的基礎(chǔ)上，基于庫(kù)倫和LuGre兩種摩擦模型，分別采用了模型參考自適應(yīng)和自校

3、正兩種摩擦補(bǔ)償方案。加入摩擦補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)能在線(xiàn)辨識(shí)摩擦模型參數(shù)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，并由李雅普諾夫穩(wěn)定性理論證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　由轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求可知，RTX中斷的精確程度會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的速率特性產(chǎn)生影響。首先從中斷信號(hào)的偏差和波動(dòng)兩個(gè)角度展開(kāi)研究，在理論上推導(dǎo)論證了中斷信號(hào)的偏差和波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)速率性能的影響程度，并通過(guò)實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了定量分析。
　　最后以實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有轉(zhuǎn)臺(tái)為研究對(duì)象，從工程角度出發(fā)，針對(duì)電磁力矩波動(dòng)