基于自抗擾的慣導平臺調平回路的控制方法研究
發(fā)布時間:2021-02-15 21:53
隨著慣性技術發(fā)展,慣性技術已普遍應用在飛行器和運動體上。慣性平臺以高精度,抗干擾等特點成為了高精度導航領域的首選。飛行器工作前需要進行初始對準,慣導平臺調平回路是初始對準的重要組成部分。導彈、艦船等各類飛行器在快速性以及精度需求不斷提高的形勢下,縮短調平回路的調平時間、降低超調量及提高抗擾能力迫在眉睫。本文以某平臺慣導系統(tǒng)為研究對象,針對調平回路的目前存在問題,提出了慣導平臺調平回路新型控制器的研究,利用仿真以及實物實驗對比幾種不同方案和算法的優(yōu)缺點。針對上述問題本文的主要研究內容包括以下幾個方面:首先,本文介紹了慣導調平回路現狀、發(fā)展趨勢和存在的問題,基于此確定了研究方向和內容。詳細闡述了調平回路組成和工作原理,分析了調平回路的動力學特性方程,推導調平回路傳遞函數,得到調平回路模型并對其進行了仿真實驗,獲取其動態(tài)特性和頻域特性。其次,基于模糊PID的原理對模糊控制器的設計方法進行詳細介紹,通過調平回路的模型以及輸入信號,對模糊控制器設計隸屬度函數和模糊規(guī)則表等并計算出模糊控制表;利用MATLAB/Simulink仿真環(huán)境,對應用了模糊PID控制器的調平回路進行模型的搭建并仿真,結果表...
【文章來源】:中國運載火箭技術研究院北京市
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景和研究意義
1.2 平臺調平回路研究現狀
1.3 課題主要研究內容及技術途徑
1.4 論文主要內容及結構安排
1.4.1 論文的主要內容
1.4.2 論文的章節(jié)安排
2 調平回路設計與建模
2.1 調平回路功能、組成及工作原理
2.1.1 調平回路功能和組成
2.1.2 調平回路工作原理
2.2 調平回路傳遞函數
2.3 調平回路的誤差分析
2.4 現調平回路控制器方案
2.4.1 各環(huán)節(jié)設計
2.4.2 頻率特性和階躍響應
2.5 模型驗證
2.6 本章小結
3 模糊PID控制器在調平回路中的應用
3.1 模糊PID控制器
3.1.1 模糊PID的原理
3.1.2 模糊控制器設計方法
3.2 調平回路模糊PID控制器設計
3.3 仿真實驗分析
3.4 本章小結
4 自抗擾技術在平臺調平回路中的應用
4.1 自抗擾控制器
4.1.1 跟蹤微分器
4.1.2 擴張狀態(tài)觀測器
4.1.3 非線性誤差反饋
4.2 調平回路線性自抗擾控制器實現
4.2.1 平臺誤差方程
4.2.2 線性擴張狀態(tài)觀測器設計
4.2.3 線性狀態(tài)反饋設計
4.3 仿真實驗分析
4.3.1 自抗擾控制仿真實驗
4.3.2 仿真實驗對比及結論
4.4 本章小結
5 調平回路實驗驗證
5.1 實驗裝置概述
5.2 實驗分析
5.2.1 調平功能驗證
5.2.2 調平回路調平時間
5.2.3 調平回路超調量
5.2.4 加矩電流穩(wěn)定性分析
5.3 本章小結
6 結論與展望
6.1 論文工作總結
6.2 論文工作展望
參考文獻
攻讀博士(碩士)學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
本文編號:3035598
【文章來源】:中國運載火箭技術研究院北京市
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景和研究意義
1.2 平臺調平回路研究現狀
1.3 課題主要研究內容及技術途徑
1.4 論文主要內容及結構安排
1.4.1 論文的主要內容
1.4.2 論文的章節(jié)安排
2 調平回路設計與建模
2.1 調平回路功能、組成及工作原理
2.1.1 調平回路功能和組成
2.1.2 調平回路工作原理
2.2 調平回路傳遞函數
2.3 調平回路的誤差分析
2.4 現調平回路控制器方案
2.4.1 各環(huán)節(jié)設計
2.4.2 頻率特性和階躍響應
2.5 模型驗證
2.6 本章小結
3 模糊PID控制器在調平回路中的應用
3.1 模糊PID控制器
3.1.1 模糊PID的原理
3.1.2 模糊控制器設計方法
3.2 調平回路模糊PID控制器設計
3.3 仿真實驗分析
3.4 本章小結
4 自抗擾技術在平臺調平回路中的應用
4.1 自抗擾控制器
4.1.1 跟蹤微分器
4.1.2 擴張狀態(tài)觀測器
4.1.3 非線性誤差反饋
4.2 調平回路線性自抗擾控制器實現
4.2.1 平臺誤差方程
4.2.2 線性擴張狀態(tài)觀測器設計
4.2.3 線性狀態(tài)反饋設計
4.3 仿真實驗分析
4.3.1 自抗擾控制仿真實驗
4.3.2 仿真實驗對比及結論
4.4 本章小結
5 調平回路實驗驗證
5.1 實驗裝置概述
5.2 實驗分析
5.2.1 調平功能驗證
5.2.2 調平回路調平時間
5.2.3 調平回路超調量
5.2.4 加矩電流穩(wěn)定性分析
5.3 本章小結
6 結論與展望
6.1 論文工作總結
6.2 論文工作展望
參考文獻
攻讀博士(碩士)學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
本文編號:3035598
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