陀螺穩(wěn)定吊艙控制系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、進入21世紀以來，隨著信息戰(zhàn)的發(fā)展，對武器設備的超視距目標捕獲、瞄準、跟蹤能力提出了更高的要求，各種先進的光電平臺應運而生。由于能隔離運動載體擾動，不斷測量和調(diào)整平臺姿態(tài)的變化，來精確保持動態(tài)姿態(tài)基準，并通過圖像探測設備實現(xiàn)對機動目標自動跟蹤，穩(wěn)定跟蹤平臺在現(xiàn)代武器系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。本文針對陀螺穩(wěn)定吊艙控制系統(tǒng)展開研究工作。
　　本文首先概述了國內(nèi)外陀螺穩(wěn)定平臺的發(fā)展現(xiàn)狀和穩(wěn)定跟蹤技術的研究情況，通過對現(xiàn)有平臺機構和控制策略

2、的分析，總結出陀螺穩(wěn)定平臺研究領域的幾大難點，為本文的研究提供了依據(jù)；然后對陀螺穩(wěn)定吊艙系統(tǒng)進行總體設計，分析系統(tǒng)工作原理，提出系統(tǒng)設計指標和設計方案，進行元器件選型，建立控制系統(tǒng)模型，為后續(xù)的研究工作做了充分準備。
　　在陀螺穩(wěn)定吊艙算法研究中，本文首先通過對微機械陀螺信號進行處理，提出了一種滑動平均—卡爾曼濾波方法。與小波濾波、卡爾曼濾波比較，該方法濾波效果明顯優(yōu)于卡爾曼濾波，與小波濾波效果相當，但工程實現(xiàn)比小波濾波簡單。同時

3、論文對光纖陀螺信號進行了分析，為實際工程的方案確定提供參考依據(jù)。然后論文根據(jù)所建立的實際控制系統(tǒng)模型，利用MATLAB工具進行控制算法仿真：在理想摩擦模型下，對控制系統(tǒng)各個環(huán)路進行了 PID校正；針對摩擦力矩的不確定性和外界干擾的可變性，將自抗擾控制用于陀螺穩(wěn)定吊艙控制系統(tǒng)，進行了基于系統(tǒng)摩擦模型的自抗擾控制設計并進行了仿真。仿真表明自抗擾控制系統(tǒng)是對 PID算法的繼承和改善，具有較好的抗干擾能力，魯棒性好，算法簡單，工程易實現(xiàn)。通過對