机载定向红外对抗激光指示系统控制设计

为提高机载激光指示设备三轴工作系统的控制精度,对其进行了建模仿真分析。根据拉格朗日定理推导出指示设备三轴耦合框架非线性动力学模型,对各框架回转轴之间速度耦合及动力学耦合进行分析,并理论推导出其解析关系。根据执行元件力矩电机的电学和力学方程,建立了被控制对象开环传递函数矩阵,并进一步设计串联解耦控制器来实现系统解耦控制。分析表明,解耦后,在系统中串联添加校正环节,可以使系统在稳定工作的同时达到快速响应的要求。阶跃响应速度最快时间为:方位框达0.45 s,俯仰框达0.50 s,横滚框为0.85 s。最后,通过计算机仿真验证理论模型的正确性,为今后研究和设计高精度机载激光指示设备的控制器以及选取和优化控制参数提供了理论参考和模型基础。