舰载光电跟踪的船摇扰动复合补偿控制

针对船摇扰动引起的机械谐振和视轴不稳定的问题,舰载条件下通过安装多个陀螺来实现船摇扰动的复合补偿,在原有等效闭环系统中串入高通滤波器,消除谐振环节带来的影响。从仿真结果看,复合补偿控制具有良好船摇隔离效果,有利于高精度跟踪系统的实现。

舰载遥测装备伺服系统抗船摇设计与试验

对于安装在舰船上的伺服系统,载体的运动是一种干扰,在跟踪目标时必须使波束稳定,减小跟踪误差。采用跟踪环路中加入速率陀螺反馈的稳定环和位置环的伺服系统方案,天线指向明显提高,达到了隔离船摇的目的。针对系统大尺寸抛物面天线结构,体积大、重量重,难以在摇摆台上进行测试验证,且设计一个高精度伺服系统稳定平台既昂贵又复杂,提出了一种舰船生减摇鳍模拟船体摇摆,跟踪动态遥测目标的方法。试验与结果分析表明,采用该设计方法使系统船摇隔离指标优于40 d B,有效提高系统在高海况下目标的捕获跟踪性能。

船摇速度补偿算法在两轴天线伺服系统中的应用研究

在海洋环境下进行遥测任务时,船摇对天线的指向精度及跟踪精度影响很大。针对方位俯仰型两轴天线伺服系统,通过在伺服环路中引入船摇速度补偿,降低船摇对伺服系统控制精度的影响。首先对速度补偿算法进行简要的理论分析,明确其抗船摇扰动的机理。然后对惯导采集的船摇速度进行坐标变换,把三轴的船摇速度信息变换到天线方位俯仰轴上,进而得出船摇在天线方位俯仰轴上的速度扰动量。最后设计了两组试验,对速度补偿算法的正确性及其抗船摇的效果进行验证。结果表明,在天线伺服系统中添加速度补偿后,天线的指向精度明显提高,方案简单有效。

自抗扰技术在船载天线伺服系统中的应用研究

为减小船摇扰动对船载天线伺服系统指向及跟踪精度的影响,引入线性自抗扰控制器(LADRC)对伺服系统位置环进行改进。首先对天线伺服系统模型进行简要分析,建立系统状态空间方程;然后利用LADRC对系统进行改进,并对其参数设计进行了详细介绍,同时为提高系统动态跟踪性能,利用TD微分器提取目标速度信息进行前馈补偿;最后经实验测试验证,LADRC相对于传统PID控制器能够保持天线伺服系统动态性能不下降,同时有效提高系统的抗船摇性能。