陀螺稳定平台的滑膜变结构控制实验研究

针对高精度陀螺稳定平台快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以挠性陀螺为惯性传感器的双轴陀螺稳定平台.介绍了该平台的结构,分析了影响平台稳定精度的因素,并针对速率陀螺反馈加传统PID控制不能实现稳定角度无静差的问题,尝试了一种滑膜变结构控制策略.试验结果表明,采用滑膜变结构控制方法后,陀螺稳定平台精度可提高50％以上.     

基于滑模变结构控制的光电稳定平台控制策略研究

光电跟踪系统在载体运动的过程中会受到各种扰动,对系统的跟踪性能产生不利影响。滑模控制拥有较好的鲁棒性,在工程上容易实现,可考虑运用在这类系统中。使用摩擦反馈并将速度环滑模控制与跟踪环PID控制相结合,可得到一种应用于光电跟踪系统的滑模变结构控制策略,它提升了光电稳定平台的稳定精度,同时具有一定的鲁棒性,能使运行中的系统在外界环境变化时对变化的扰动有一定的适应能力。以二维伺服转台为被控对象设计了滑模控制器,进行仿真实验并与现有基于PID方法的控制方案对比。对比结果表明：在给定扰动下,基于滑模变结构控制策略的光电稳定平台将速度环稳定误差从72″/s降低到了12″/s,均方根从37.0″/s降低到了1.46″/s,提出的滑模变结构控制器对提升光电稳定平台的稳定精度有一定作用。     

机载光电稳定平台的强鲁棒性滑模变结构控制

为使机载光电稳定平台系统在复杂环境下仍具有强鲁棒性,建立光电稳定平台数学模型.以两轴四框架光电吊舱为研究对象,通过分析噪声干扰及本身结构参数的变化对光电稳定平台的影响,提出基于干扰观测器(disturbance observer,DOB)的滑模控制器设计方案.理论推导和仿真结果表明:滑模变结构控制(sliding mode variable structure control,SMVSC)对干扰力矩和摄动完全适应,对系统结构参数变化和外界扰动具有良好的鲁棒性;比无干扰观测器的控制系统,拥有更高的稳定精度和更快的动态响应,能增强光电稳定平台的抗扰动能力.     

半球谐振陀螺平台系统稳定回路设计

通过对原有平台系统的分析,建立了半球谐振陀螺平台系统稳定回路的模型,运用经典的超前滞后网络对系统进行了校正。仿真结果表明,该稳定回路具有较好的动、静态性能,能够满足系统的动、静态设计要求。目前该方案已应用于某型导弹的平台改造研制中。     

陀螺稳定平台自适应分层滑模速度控制

为了消除高精度陀螺稳定平台系统中的非线性因素对系统控制的影响,设计了一种自适应分层滑模速度控制器。结合某小型电视跟踪导引头中的陀螺稳定平台实际系统,首先,介绍了稳定平台系统的控制结构,具体分析了陀螺速度闭环的工作原理,以及系统中影响速度控制性能的主要非线性因素。其次,针对系统特点,结合滑模控制强鲁棒性的优点,在速度闭环中设计了分层滑模控制。在边界层内,采用了积分增益型滑模控制。在边界层外,采用了带有灰色预测控制项的滑模控制。针对滑模控制中扰动量无法准确确定的问题,设计了自适应调整方法实时估计扰动量的大小。最后,利用Lyapunov方法证明了该方法的稳定性。在导引头稳定平台上实验表明,同PID控制相比,该滑模速度控制器能够有效消除系统非线性因素的影响,改善了闭环速度揎制的性能,提高了稳定精度。同时,与比例滑模控制相比,该方法有效减弱了抖振现象。     

四轴挠性陀螺稳定平台装调技术

依据四轴挠性陀螺稳定的基本结构和特点，介绍了建立平台装计基准的方法以及在平台上挠性式加速度计，动力调谐陀螺仪，棱镜组件，电气元件的装调技术，并在误差分析基础上，提出了提高装调精度的技术途径。     

陀螺稳定平台振动漂移性能研究

系统分析了陀螺稳定平台在随机振动环境下的漂移性能变化,给出了机械谐振是导致随机振动环境下陀螺平台漂移变大的重要因素,进而通过建立陀螺稳定平台振动测试系统,试验验证了理论分析的正确性并提出改进措施。在保证整体振动量级不变的条件下,通过降低谐振频段的振动激励,改善了稳定平台振动试验的合理性,确保了环境应力筛选试验的有效性。     

直流伺服机器人自适应变结构控制

采用饱和型标量函数构成非线性滑模建立直流伺服机器人控制系统的自适应变结构数学模型.根据动力学方程推导出自适应变结构控制律,并通过Lyapunov函数分析,证明了该机器人控制系统的稳定性.用Runre-Kuta法对两关节的控制律进行仿真,其结果表明该机器人控制系统具有较强的抗干扰能力,能稳定地跟踪期望轨迹.     

一种惯性导航与瞄准线稳定组合的陀螺平台设计

阐述了惯性导航平台与瞄准线稳定平台对稳定回路设计的不同要求。针对雷达／惯性中段制导、红外末段制导的需要,设计一种惯性导航与瞄准线稳定组合的三轴陀螺平台,惯性测量器件与红外探测器件均置于平台之上。平台选用速率陀螺反馈,通过极点配置的方法设计了一种PⅡ2加前置滤波器的校正形式,能够实现较大的平台进动速率和保证平台稳定角度无静差。获得了较好的动静态性能,实验验证同时满足了惯性导航系统与瞄准线稳定系统的性能要求。     

基于ADAMS和Matlab的陀螺稳定平台机电联合仿真

建立了导引头陀螺稳定平台的机械系统和控制系统模型,并利用ADAMS和Matlab等软件对该机电系统模型在不同的外部载荷与扰动下进行了机电联合仿真;仿真结果证明了机电联合仿真能够很好地反映系统的特性,为机电系统的研制、改进提供了重要的参考依据和试验数据。     

图像导引头稳定平台非线性控制方法研究

在详细分析了导引头稳定伺服平台非线性特性的基础上,提出了基于模型的非线性补偿控制以及基于学习控制的CMAC反馈控制,仿真结果表明,上述方案有效地改善了稳定伺服平台的非线性特性对系统的影响。     

光纤陀螺仪在稳定平台上的应用

讨论了一种由两个光纤陀螺与两个石英加速度计构成的两轴稳定平台,着重对光纤陀螺在稳定回路中应用进行了分析与设计,并针对光纤陀螺较为特殊的随机游走误差对稳定系统的影响进行了分析.     

高精度稳定平台伺服控制系统设计与实现

为了准确地跟踪目标和快速地隔离外界扰动,设计了一种以DSP控制器为核心的稳定平台伺服控制系统.结合该稳定平台实际设计过程,从系统的工作原理和总体结构,主要元器件选型及控制系统软件设计、硬件设计等方面进行了详细介绍,设计了系统的位置环、稳定环控制算法.实验结果表明,该系统硬件结构简单,稳定性好,实时性强,具有良好的稳态和...     

高精度光电伺服稳定平台控制技术

为提高光电稳定平台的伺服控制性能,对高精度光电伺服稳定平台控制技术进行探讨。针对伺服稳定平台控制策略,从2轴2框架伺服稳定平台、2轴4框架伺服稳定平台、复合轴高精度伺服稳定平台3个方面的结构、组成、控制策略进行对比分析,并对各种伺服稳定平台在PID控制策略对相同扰动条件下的隔离基座扰动能力进行仿真计算,仿真结果表明,采用复合轴高精度伺服稳定平台可大幅提高伺服稳定平台的抗扰动能力,该研究可为从事伺服稳定控制研究人员提供借鉴。     

航空吊舱稳定平台结构设计

首先指出稳定平台在光电吊舱系统中的重要地位,然后对两轴两框架系统和两轴四框架系统两种典型稳定平台的结构原理、气动外形和驱动方式等进行了介绍,确定了设计方法,并对两种稳定平台的性能进行了对比,指出两轴四框架系统是稳定平台的发展方向。     

三轴稳定跟踪平台旋转耦合问题的分析与改进

深入分析了外环旋转对三轴稳定跟踪平台输出导引信号的影响机理,推导了消除通道旋转耦合的方法。结合工程应用,针对性地提出了具体解决措施,并通过试验验证了该方法的有效性。