惯性平台稳定回路的自抗扰控制

提出、设计了惯性平台稳定回路的自抗扰控制,并进行了计算机仿真。结果表明,该系统具有强鲁棒性、快速性、精度高等特点。是一种应用在实际平台系统中理想的控制器。

平台稳定回路H_∞鲁棒控制设计

平台是一个耦合系统 ,表现在转动惯量耦合和力矩耦合。在设计稳定回路时平台模型与实际物理模型有差别 ,因此要求所设计的控制器具有鲁棒稳定性。 H∞ 控制理论是目前解决鲁棒控制问题比较成功且比较完善的理论体系 ,本文利用 H∞ 控制理论 ,研究了平台稳定回路多输入多输出 ( MIMO)控制器的设计。最后通过计算机仿真 ,验证了控制器的正确性。

模糊-线性双模控制在平台稳定回路中的应用

为了克服单闭环系统平台稳定回路在抗干扰性能方面的欠缺,引入速度反馈的双闭环控制。在此基础上,通过多种模糊控制方法的仿真、分析、比较,采用模糊-线性双模控制方案对系统进行校正,模糊-线性双模控制的速度环以及位置环的线性控制器结构都与线性双闭环控制的相同,位置环的模糊控制器为修正因子自调整无量化模糊控制器,利用输出强度系数实现两种控制的平滑过渡,克服了常规模糊-线性双模控制器的切换点选择困难。在误差较大时,模糊控制器起主要作用,以提高系统的动态特性;误差较小时,PID控制器起主要作用,使线性控制和模糊控制的输出实现了平滑过渡,使系统在速度、精度尤其抗干扰能力方面均有良好的效果。

最优控制在车载惯性平台稳定回路中的应用

在分析车载惯性平台数学模型的基础上,针对平台的扰动特性,提出了稳定伺服回路的一种改进型线性二次高斯(LQG)控制方法。该方法在反馈中加入了积分项,可以消除稳态偏差,并且依据滤波器收敛性的判据,分别利用Sage-Husa自适应滤波算法和强跟踪Kalman滤波器进行状态估计,既保证了估计精度,又具有跟踪突变状态的能力。仿真和实验表明:该方法在一定程度上降低了对系统模型误差和噪声统计特性误差的要求。

惯性平台稳定回路的变结构控制

本文讨论了惯性平台稳定回路的变结构滑模控制规律的设计问题。在二自由度陀螺稳定平台中，稳定回路通常按角度输入进行设计，但是这种系统的动态误差主要来自舰船摇摆时轴上的摩擦力矩引起的稳定误差，因此，用经典方法设计的控制规律在实际使用中动态误差较大。本文用变结构滑模控制方法设计了控制规律，仿真结果表明变结构稳定回路的抗干扰能力和跟踪性能得到了较大的改善，提高了惯性稳定平台的可靠性和精度。

平台稳定回路的变结构控制

分析了平台稳定回路的特点及其存在的矛盾 ,介绍了PID控制和滑模变结构控制 ,通过仿真 ,比较 2种控制方法的仿真结果 .滑模变结构控制在超调量、快速性、抗干扰性和稳定性方面较PID控制有所改进 .

压电陀螺及其在周视平台稳定系统中的应用

压电陀螺是一种新型的固态惯性速率敏感器,具有体积小、重量轻、启动时间短、动态范围宽、非线性误差小、耐恶劣环境、价格便宜等优良特点,适合应用于现代武器伺服系统。针对车长周视镜惯性稳定回路的特点,采用压电陀螺作为惯性速率敏感器,设计和实现了周视稳定的惯性平台稳定系统。理论仿真与样机试验结果证明,基于压电陀螺的周视平台稳定系统性能优良,具有很高的稳定精度和跟踪性能,为光电跟踪火控系统提供了高性价比的平台环境。

惯导平台稳定系统MATLAB仿真研究

讨论惯导平台稳定系统的工作及测试过程,建立了数学物理模型并完成仿真,设计实现了惯导平台稳定系统动态性能测试 的软测试。

惯性平台稳定回路的双闭环控制

分析了惯性平台稳定回路的结构特点,介绍了传统的单闭环PID控制及改进的双闭环控制方法,通过仿真,比较了两种控制方法产生的控制效果,从而得出双闭环控制在快速性、稳定性,尤其抗干扰性方面均优于传统的单闭环控制.

调宽控制平台稳定系统对陀螺漂移影响的研究

介绍了在平台式惯导系统中 ,由脉冲调宽加矩方式控制的惯性稳定平台的角振动对陀螺漂移所产生的影响。从理论上分析了在线振动条件下影响陀螺漂移的因素。通过对平台稳定系统的动态仿真 ,得出了陀螺漂移与采用脉宽调制工作的稳定回路参数之间的关系 ,为惯性平台稳定回路的设计提供重要的数据依据。

基于SIMULINK的惯性平台稳定系统的建模与仿真

针对惯性平台稳定系统伺服回路的结构特点,运用SIMULNK 工具箱,对惯性平台稳定系统进行了建模、仿真与分析。在系统参数的选取满足一定的动静态性能要求的条件下,分别研究了干扰力矩和放大器饱和等因素对系统响应的影响,为INS 组合导航系统的仿真实验研究提供了稳定平台,大大降低了实验研究成本。

大俯仰角度的两轴两框架平台稳定技术

为了解决大俯仰角度方位平台稳定性能降低的问题,利用两轴两框架稳定平台稳定原理,分析在传统方位陀螺安装方式下,大俯仰角度时方位平台稳定性能降低的原因以及正割补偿带来的噪声等问题,提出在方位平台上安装2个正交的方位、横滚陀螺,解算出瞄准线方位惯性角速度,从而实现大俯仰角度下的方位稳定控制方法。仿真实验验证了该方法可以提升大俯仰角度下两轴两框架平台的方位稳定控制性能,减小陀螺噪声对控制性能的影响,在同等条件下,方位稳定误差峰峰值由450urad减小为250urad。

影响光电平台稳定精度的因素分析

近年来,光电平台品种越来越多,结构越来越复杂,要求的稳定精度越来越高.为了提高平台稳定精度,必须首先找出影响稳定精度的诸多因素,以便从中找出解决问题的措施.本文对两轴或三轴陀螺光电稳定平台产生误差的原因进行了较全面分析。文章从干扰力矩、陀螺仪的零偏、零漂以及温漂、陀螺仪的安装、伺服系统输入信号、电源纹波等方面对光电平台精度的影响进行了详细的说明,并最终定量给出这些因素造成的误差。最后论文针对这些误差及其产生的原因找出了相应的补偿对策,进而为提高平台稳定精度探测出一条有效途径.

基于简化干扰观测器的光电平台稳定与评估

单纯采用经典的比例-积分(proportion integration,PI)校正难以进一步提高航空光电平台惯性稳定性能。本文分析了影响稳定精度的主要因素,设计了基于简化干扰观测器(disturbance observer,DOB)的航空光电平台稳定控制算法。该方法由DOB和PI控制器构成,其中DOB采用陀螺反馈,利用等效变换实现,无需求取被控系统的逆模型。此外,本文提出一种基于隔离度测试的航空光电平台稳定性能评价方法。在实际系统中进行了惯性稳定实验,采用所提出的稳定控制方法获得了10μrad(RMS)的稳定精度,并且采用新方法的隔离度测试结果在30 Hz频带内的姿态扰动下较传统PI控制均有显著的提高。

模糊控制在光电跟瞄平台稳定控制中的应用

机载光电跟瞄系统是一个复杂的角位置随动系统,其精确模型不易建立。利用模糊控制不要求精确模型的特点,以跟瞄平台俯仰回路的稳定控制为例,设计了基本模糊控制器和自组织模糊控制器。仿真研究表明,在模型参数摄动又有多种干扰作用时,两种控制器都能进行有效地控制,特别是自组织模糊控制的稳态误差更小,计算速度更快。

摩擦对稳定平台稳定精度影响的研究

陀螺稳定平台广泛应用于机载光电等军用和监视设备中。本文提出一种抑制Stribeck摩擦来提高稳定平台稳定精度的解决方案。为分析此方法的性能,给出了分析模型,并通过对比试验验证了该方法的有效性。测试结果表明,此方法能够在不改变稳定平台硬件特性的前提下,将系统的稳定精度提高一倍。

四轴五框架车载稳定平台稳定性的仿真分析

针对车载稳定平台水平扰动较大、方位扰动较小的特点,提出一种四轴五框架结构的车载稳定平台,由一级水平稳定与二级两轴三框架稳定实现对车体水平扰动的双重抑制。通过平台运动学及动力学分析,建立一级水平稳定、二级两轴三框架稳定与整体四轴五框架稳定平台的数学模型,进而对稳定平台抑制车体扰动的特性进行分析。在车体典型的三种振动环境下对四轴五框架结构的稳定平台与两轴三框架结构的稳定平台稳定效果进行仿真,结果表明四轴五框架结构的稳定平台比两轴三框架稳定平台稳定精度提高一倍。

高精度陀螺稳定平台稳定回路设计

介绍了两轴陀螺稳定平台隔离载体扰动的原理,对陀螺稳定平台的稳定回路进行了数学建模分析和设计。选择了双速度环控制方法,使稳定伺服系统较传统的单速度环方法具有更好的抗干扰性和鲁棒性,并通过样机测试数据表明,该稳定平台具有较高的稳定精度。

惯性平台稳定回路的自抗扰控制

讨论了惯性平台稳定回路自抗扰控制的设计问题。平台稳定系统要求响应速度快,抗干扰能力强,稳态精度高等优良特性。但这些性能指标之间是有矛盾的。采用经典的控制方法综合设计校正时,往往取折中的方案,很难兼顾所有的性能。仿真结果表明,用自抗扰控制方法设计控制规律,其稳定回路跟踪能力和抗干扰能力得到了较大的改善,提高了惯性稳定平台的可靠性和精度。

一种结合扰动观测器的惯性稳定平台稳定回路设计

介绍了大型重力测量惯性稳定平台的典型陀螺稳定回路设计,在此基础上以稳定回路闭环传递函数为被控对象设计了扰动观测器,实现了扰动观测器与陀螺稳定回路的结合。进行了没有扰动观测器和带有扰动观测器的稳定回路控制仿真对比,仿真结果表明,结合扰动观测器的稳定回路,具有更好的抗低频干扰力矩和高频陀螺测量噪声的能力。