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光电跟踪伺服控制技术广泛应用于军事科技领域,对军事装备和国防建设有着重要的意义。伺服控制系统性能高低是评价光电跟踪系统好坏的主要依据,而速度平稳度是衡量伺服控制系统性能的重要指标之一。本论文是在现有的伺服控制方法的基础上提出引入加速度计构成等效复合控制方式,以提高光电跟踪系统的性能。本文的主要研究内容如下: 本文介绍了光电跟踪系统中伺服控制技术的发展现状,分析了伺服系统在跟踪系统中的重要作用。由光电跟踪伺服系统的硬件组成,通过简化建立了系统的数学模型,进而分析摩擦力矩和电机波动力矩对系统速度稳定性的影响。 其次,分析了加速度负反馈这种方法对系统速度平稳性的提高,并利用Matlab/Simulink软件对伺服控制系统进行模拟仿真分析。同时,将加速度环引入双闭环伺服控制系统中,实现位置环、速度环和加速度环构成的三环控制方式,并分析其性能。系统加速度负反馈的引入使加速度值越来越小,也就是速度变化减小即速度平稳,从而保证速度平稳控制即可以实现。 最后,在伺服系统中加入前馈补偿形成等效复合控制方式,并分析其性能指标。通过分析模拟仿真结果比较双闭环控制、三环控制和等效复合控制方式的低速运行稳定性和稳态跟踪误差等性能指标。与双闭环控制方法相比三环跟踪方法在速度过零点时位置跟踪误差和速度环误差畸变都小了,特别是位置跟踪误差相比减小30多倍,因此采用三环控制方法对光电跟踪、速度平稳的控制精度有很大的提高。而从数据中可以看出在伺服系统低速过程中,复合控制的位置和速度环误差相比更有优势。