光電穩(wěn)定平臺主要用來實現(xiàn)對運動目標的實時精確定位和精密跟蹤,這就要求其具有良好的隔離擾動、保持視軸穩(wěn)定的特性。但是光電穩(wěn)定平臺在實際運行過程中會受到各種非線性擾動的影響,造成系統(tǒng)跟蹤精度的降低。而傳統(tǒng)的PID控制技術,在建模時一般作近似處理,這樣設計的控制器對系統(tǒng)的穩(wěn)定和跟蹤性能是有限的。因此,本文主要根據(jù)光電穩(wěn)定平臺的應用需求,改進滑�？刂撇呗�,以提高光電穩(wěn)定平臺的擾動抑制能力和跟蹤能力。以光電吊艙為研究背景,通過對吊艙進行機理分析,并采用系統(tǒng)辨識的方法建立了光電穩(wěn)定平臺的數(shù)學模型。基于此,本文首先采用經(jīng)典PID控制方法和約束條件下的參數(shù)整定準則,得到加速度、速度和位置多閉環(huán)控制系統(tǒng)的基礎設計結果。然后,針對PID控制方法在吊艙實際非線性擾動作用下抗擾能力的不足,在吊艙平臺的位置環(huán)引入滑模變結構控制來抑制非線性擾動。仿真結果表明,在頻率0~40Hz范圍內,滑�？刂频臄_動抑制比相比于PID控制提升了10dB左右,充分說明了滑模控制的擾動抑制能力更優(yōu)于PID控制。在跟蹤和擾動抑制方面,引入前饋思想,利用內模原理估計擾動并通過內模控制器實現(xiàn)擾動前饋補償,在降低滑模抖振的同時,提高系統(tǒng)的跟蹤... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所)四川省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

機載光電穩(wěn)定平臺

3機載光電穩(wěn)定平臺主要裝備在Sky-Y無人機以及P166型戰(zhàn)機上[18-20]。而在艦載設備中，歐美等發(fā)達國家的現(xiàn)代艦船的近程防御系統(tǒng)均采用了光電穩(wěn)定平臺，如以色列的MISE，荷蘭的“守門員”近防系統(tǒng)，法國的“火山”（VLOCAN），意大利的LINCE，俄羅斯的“卡什坦”彈炮合一近防系統(tǒng)等[21]。圖1.2EOST-45/M機載光電穩(wěn)定平臺Figure1.2EOST-45/Mairborneoptoelectronicstabilizedplatform由于歷史原因，我國對光電穩(wěn)定平臺的研究起步比較晚，直到90年代初才開始機載光電穩(wěn)定平臺的研制。近些年隨著國內在紅外和激光技術方面有了很大的發(fā)展，在光電穩(wěn)定平臺上也有較大發(fā)展，無論是平臺質量還是穩(wěn)定精度等方面都有了很大的進步。洛陽光電技術發(fā)展中心研究的機載光電穩(wěn)定平臺“PLY-2”被裝備在直升機和船舶上，可以用來探測目標和大范圍監(jiān)視等。中國科學院長光所研制的無人機載兩軸兩框架陀螺穩(wěn)定裝備，穩(wěn)定精度達100μrad。中國電子科技集團公司研制的機載光電穩(wěn)定平臺“KZ900”目前已經(jīng)在殲8載機上使用。西安應用光學研究所研制的機載光電穩(wěn)定平臺，穩(wěn)定精度優(yōu)于50μrad。此外，中科院成都光電所、華中光電所和清華大學等單位也開展了這方面的研究工作[22-23]。圖1.3PLY-2和KZ900機載光電穩(wěn)定平臺Figure1.3PLY-2andKZ900airborneoptoelectronicstabilizedplatform

3機載光電穩(wěn)定平臺主要裝備在Sky-Y無人機以及P166型戰(zhàn)機上[18-20]。而在艦載設備中，歐美等發(fā)達國家的現(xiàn)代艦船的近程防御系統(tǒng)均采用了光電穩(wěn)定平臺，如以色列的MISE，荷蘭的“守門員”近防系統(tǒng)，法國的“火山”（VLOCAN），意大利的LINCE，俄羅斯的“卡什坦”彈炮合一近防系統(tǒng)等[21]。圖1.2EOST-45/M機載光電穩(wěn)定平臺Figure1.2EOST-45/Mairborneoptoelectronicstabilizedplatform由于歷史原因，我國對光電穩(wěn)定平臺的研究起步比較晚，直到90年代初才開始機載光電穩(wěn)定平臺的研制。近些年隨著國內在紅外和激光技術方面有了很大的發(fā)展，在光電穩(wěn)定平臺上也有較大發(fā)展，無論是平臺質量還是穩(wěn)定精度等方面都有了很大的進步。洛陽光電技術發(fā)展中心研究的機載光電穩(wěn)定平臺“PLY-2”被裝備在直升機和船舶上，可以用來探測目標和大范圍監(jiān)視等。中國科學院長光所研制的無人機載兩軸兩框架陀螺穩(wěn)定裝備，穩(wěn)定精度達100μrad。中國電子科技集團公司研制的機載光電穩(wěn)定平臺“KZ900”目前已經(jīng)在殲8載機上使用。西安應用光學研究所研制的機載光電穩(wěn)定平臺，穩(wěn)定精度優(yōu)于50μrad。此外，中科院成都光電所、華中光電所和清華大學等單位也開展了這方面的研究工作[22-23]。圖1.3PLY-2和KZ900機載光電穩(wěn)定平臺Figure1.3PLY-2andKZ900airborneoptoelectronicstabilizedplatform

【參考文獻】：
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本文編號：2930577