【摘 要】
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随着光电捕获、跟踪、瞄准系统(简称ATP系统)的广泛应用与进一步发展,对ATP系统跟瞄精度的要求越来越高。如何提高运动载体上ATP系统的精度成为当前研究的重点方向。相对于基
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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随着光电捕获、跟踪、瞄准系统(简称ATP系统)的广泛应用与进一步发展,对ATP系统跟瞄精度的要求越来越高。如何提高运动载体上ATP系统的精度成为当前研究的重点方向。相对于基座固定于地面的ATP系统,基座稳定于运动平台上的ATP系统为达到视轴稳定的目的,必须将运动载体上的ATP系统与基座振动相隔离,使视轴相对于惯性空间保持稳定。惯性稳定平台则是实现这一功能的核心装置。本文通过对光电平台中的稳定伺服控制技术系统研究,完成了惯性稳定平台的系统实现。
本文首先概述了国内外光电平台发展现状,分析了运动平台上光电跟瞄系统中影响视轴稳定的因素及目前常用的视轴稳定方法。进而从电机系统模型,机械谐振,摩擦,载体扰动机制等方面分析了伺服控制系统的数学模型,为伺服控制系统的设计提供了理论依据。
然后,分析了当前所采用的陀螺平台稳定控制方法,针对惯性平台稳定回路中采用速率陀螺构成单速度环伺服控制系统的不足,本文提出采用直流测速机为电机转速测量反馈元件构成数字速度内环克服内部摩擦,采用陀螺为载体转速测量元件构成数字稳定外环克服载体扰动,组成双速度闭环串级控制结构。针对外部载体扰动较大的情况,提出采用基于扰动前馈的技术方案,以克服外部载体扰动对视轴的影响,进一步提高系统稳定精度。
最后,搭建了一套稳定实验平台,采用C语言在PC/104上实现控制算法,对上述控制方法进行了实验验证。
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