机载光电平台转动惯量耦合自校正干扰抑制控制研究

针对机载光电平台两轴四框架结构框架间的耦合作用严重影响控制精度的问题,对各框架转轴转动惯量耦合关系进行了研究,对伺服系统控制器进行了改进设计。基于方向转移矩阵与框架间的耦合关系,建立了各框架转轴的转动惯量数学模型,并利用UG软件设计了机载光电平台框架间转动惯量耦合角度变化数据;同时,基于已建立的转动惯量数学模型,结合传统的干扰观测器,在速度控制环PI控制下实现了名义逆模型的实时校正,并设计了改进型干扰观测器。研究结果表明:所建立的转动惯量数学模型正确可靠;改进型干扰观测器能够更准确地估计出等效干扰,使控制回路能够更有效地进行控制。

机载光电平台惯量耦合分析及动力学建模

机载光电平台为增加跟踪能力通常采用两转轴四框架结构,该结构内外框架间的连接较为复杂,框架间的耦合作用严重影响控制精度。本文结合方向转移矩阵推导出两转轴四框架结构的转动惯量耦合方程式,并建立各框架上对应转轴的转动惯量数学模型,极大程度上解决了各框架转轴转动惯量存在的耦合问题。结合建立起的转动惯量数学模型,推导出两转轴四框架结构的动力学数学模型。利用仿真软件模拟出两转轴四框架结构的仿真数据,对比建立的数学模型数据成功验证了模型建立的正确性。模型及仿真分析结果为两轴四框架光电平台的控制系统设计提供了依据。