月球車跟蹤裝置伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、月球車跟蹤裝置是一種位于著陸器上，借助于視覺伺服控制來實現(xiàn)對月球車跟蹤及導航的裝置。裝置的跟蹤精度主要取決于伺服控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。本文以“985”二期工程“月球車視覺導航實驗裝置”這一項目為背景，對該裝置的伺服控制進行了設計與仿真，主要內(nèi)容有如下幾個方面。
　　首先根據(jù)系統(tǒng)的性能指標要求，在分析了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能的基礎上，確定了系統(tǒng)的控制方案，建立伺服控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的數(shù)學模型，對視覺平臺的控制方程進行了簡化處理，消除了方位軸

2、和俯仰軸之間的力矩耦合，得到了相互獨立的方位軸和俯仰軸的控制方程。
　　然后對方位軸和俯仰軸分別進行了控制系統(tǒng)的設計工作。位置控制器采用經(jīng)典可靠的數(shù)字PID控制方法，利用穩(wěn)態(tài)邊界法實現(xiàn)了PID參數(shù)的整定，并基于Matlab/Simulink進行了控制系統(tǒng)的仿真，對仿真結果進行了分析。
　　最后建立了低速跟蹤情況下的摩擦模型，并用微分前饋的方法實現(xiàn)摩擦補償，消除摩擦對跟蹤精度的影響，提高了跟蹤精度。仿真結果表明引入微分前饋后，