陀螺穩(wěn)定吊艙控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著信息戰(zhàn)的發(fā)展，對(duì)武器設(shè)備的超視距目標(biāo)捕獲、瞄準(zhǔn)、跟蹤能力提出了更高的要求，各種先進(jìn)的光電平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。由于能隔離運(yùn)動(dòng)載體擾動(dòng)，不斷測(cè)量和調(diào)整平臺(tái)姿態(tài)的變化，來精確保持動(dòng)態(tài)姿態(tài)基準(zhǔn)，并通過圖像探測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤，穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)在現(xiàn)代武器系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)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(guó)內(nèi)外陀螺穩(wěn)定平臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀和穩(wěn)定跟蹤技術(shù)的研究情況，通過對(duì)現(xiàn)有平臺(tái)機(jī)構(gòu)和控制策略

2、的分析，總結(jié)出陀螺穩(wěn)定平臺(tái)研究領(lǐng)域的幾大難點(diǎn)，為本文的研究提供了依據(jù)；然后對(duì)陀螺穩(wěn)定吊艙系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，分析系統(tǒng)工作原理，提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方案，進(jìn)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(zhǔn)備。
　　在陀螺穩(wěn)定吊艙算法研究中，本文首先通過對(duì)微機(jī)械陀螺信號(hào)進(jìn)行處理，提出了一種滑動(dòng)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(dāng)，但工程實(shí)現(xiàn)比小波濾波簡(jiǎn)單。同時(shí)

3、論文對(duì)光纖陀螺信號(hào)進(jìn)行了分析，為實(shí)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(shí)際控制系統(tǒng)模型，利用MATLAB工具進(jìn)行控制算法仿真：在理想摩擦模型下，對(duì)控制系統(tǒng)各個(gè)環(huán)路進(jìn)行了 PID校正；針對(duì)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(jìn)行了基于系統(tǒng)摩擦模型的自抗擾控制設(shè)計(jì)并進(jìn)行了仿真。仿真表明自抗擾控制系統(tǒng)是對(duì) 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(jiǎn)單，工程易實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)