分離鏡系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制及抖振抑制.pdf

1、本文所研究的分離鏡伺服系統(tǒng)是紅外目標(biāo)/干擾模擬器的重要組成部分。紅外目標(biāo)/干擾模擬器在紅外制導(dǎo)仿真實(shí)驗(yàn)中為紅外導(dǎo)引頭提供紅外目標(biāo)源和系統(tǒng)中的干擾信號(hào)，其中分離鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)能使目標(biāo)光路和干擾光路分離，從而模擬系統(tǒng)中的干擾信號(hào)。但分離鏡系統(tǒng)因自身偏心及外部摩擦的影響受到很大擾動(dòng)，因此控制分離鏡系統(tǒng)使其穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于保證整個(gè)紅外制導(dǎo)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的仿真精度和提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的置信度具有重要意義。本文采用線性控制理論和滑模變結(jié)構(gòu)控制理論對(duì)分離鏡伺服系統(tǒng)以

2、及系統(tǒng)中存在的擾動(dòng)問(wèn)題設(shè)計(jì)了控制器并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和仿真研究。針對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制中存在的抖振現(xiàn)象，采用線性連續(xù)準(zhǔn)滑?？刂品椒ㄟM(jìn)行了抖振的抑制研究，給出了仿真研究結(jié)果。
　　首先，本文在參閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，闡述了國(guó)內(nèi)外紅外制導(dǎo)半實(shí)物仿真技術(shù)的發(fā)展歷程和技術(shù)成果。介紹了變結(jié)構(gòu)控制理論的發(fā)展歷史、研究方向和研究現(xiàn)狀。綜述了國(guó)內(nèi)外在抖振的抑制消除方面的研究成果。
　　其次，詳盡介紹了分離鏡伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)，分離鏡伺服系統(tǒng)各

3、主要元件的選取及各項(xiàng)參數(shù)，利用機(jī)理分析方法建立了分離鏡伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。然后，采用經(jīng)典線性控制理論對(duì)分離鏡伺服系統(tǒng)進(jìn)行了校正設(shè)計(jì)。通過(guò)測(cè)試實(shí)驗(yàn)和仿真，結(jié)果表明設(shè)計(jì)滿足指標(biāo)要求。
　　接著，對(duì)分離鏡伺服系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制方法進(jìn)行了深入研究。首先介紹了變結(jié)構(gòu)控制的基本原理以及基本概念，利用極點(diǎn)配置和指數(shù)趨近律方法設(shè)計(jì)滑模變結(jié)構(gòu)控制器，采用飽和函數(shù)與指數(shù)趨近律相結(jié)合的方法削弱抖振。仿真結(jié)果表明，滑模變結(jié)構(gòu)控制方法使分離鏡伺服系統(tǒng)具有