【摘 要】
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陀螺稳定平台是能够使得平台负载在惯性空间中保持姿态不变,或者是根据一定控制规律实时的调整平台负载的姿态。现在它已经广泛应用于军事、地球物理、航空航天领域的惯性导
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陀螺稳定平台是能够使得平台负载在惯性空间中保持姿态不变,或者是根据一定控制规律实时的调整平台负载的姿态。现在它已经广泛应用于军事、地球物理、航空航天领域的惯性导航系统与惯性测量系统中。 CHZ海洋重力仪重力敏感元件在测量时,需要尽力避免引入水平面上的干扰信息,那就需要保持重力探头的轴线始终与地垂线平行。于是使用了陀螺稳定平台来实现这一功能,而在最初研制时候,海洋重力仪的陀螺稳定平台采用的是模拟控制方式,存在着工作不稳定,故障率高,精度低等问题。而这些年,数字控制已经开始逐渐取代模拟控制了。与传统的模拟控制方式相比,数字控制最显著的特点就是工作可靠,使用寿命长;而且可以实现现代控制理论里的复杂算法。 出于实际项目需要,现在需要对原先的模拟控制系统进行数字化改造和再研制。这样做的好处是提高了系统的可靠性,减小了误差,提高精度。 CHZ海洋重力仪稳定平台原本采用的是模拟控制系统。为了实现 CHZ海洋重力仪的工程样机,需要提高稳定平台控制系统的精度和系统响应的性能指标。为此,采用了数字控制系统在这方面加以改造。 本文首先介绍了国内外关于陀螺稳定平台的研究状况,并简要介绍了稳定平台控制技术的现状。 然后分析重力仪两轴稳定平台的结构原理,根据稳定平台的结构建立了各个主要组成部分的数学模型,并采用单速率环设计了稳定平台控制回路,并对其中主要的部件建立了模型。 在此基础之上,选取了稳定平台控制系统的硬件、设备,进行了控制软件功能模块的设计,提出了系统的软件流程。在系统中对陀螺信号采用去极值滤波算法,对PID算法进行了初步研究和仿真。 最后,搭建了稳定平台伺服系统软、硬件架构,实现了简单动作的控制。
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