面向光电跟踪系统的分数阶控制

发布时间：2024-03-17 09:29

　　光电跟踪系统是一种精度较高的视轴伺服系统,能很好地将对视轴影响的载体扰动隔离开,以实现对目标的精确跟踪。但是在实际应用中,光电跟踪系统易受到载体的振动及其自身各种扰动的影响,使得视轴产生晃动,从而引起图像模糊不清,严重时甚至丢失目标。本文通过对系统存在的缺陷进行研究,将分数阶控制算法运用在系统上,使得系统的控制精度满足实际要求。本文的分数阶控制算法对于性能要求较高的伺服系统有很好控制效果。本论文的研究内容包括(1)光电稳定平台的系统模型分析本文首先运用传统的建模方法分别对光电稳定平台的外框、中框以及内框进行建模。在建模过程中,分别建立了载体基座坐标系、外框坐标系、中框坐标系以及内框坐标系,并且详细分析了在各个坐标系下三个框架角速度的变换关系。在变换关系的基础上对各个框架的动力学模型以及机电模型进行分析,并且将其简化为二阶系统模型。(2)加性分解理论的系统模型分析由于使用传统方法对被控对象进行建模时,没有考虑参数变化对系统的影响。本文针对光电跟踪系统,在传统建模思想的基础上,运用加性分解理论将系统拆分为主系统与辅系统。针对主系统,提出了基于加速度的分数阶PID控制方法与分数阶终端滑模控制...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1CONTROP公司的主要产品

光电稳定平台在国外起步较早，尤其是世界上的军事强国，诸如美国、俄罗斯以及以色列均拥有性能先进的光电稳定平台作为本国军事装备强有力的支撑。在世界上具有较大影响的有美国洛克希德·马丁公司、雷神公司、以色列航空航天工业公司(IsraelAircraftIndustries,IAI)....

图1.2WMD-7光学吊舱

图1.2WMD-7光学吊舱伺服系统概述定方式光电系统作为一种常用的系统，直接安装了陀螺仪、相机等机驱动平台。当系统正常工作时，陀螺仪中的敏感原件输出惯性空至控制器，控制器经过计算得到控制信号，然后经过放大器放大的动，从而使得视轴在空间内保持稳定。由于稳定平台跟随着社会制，使....

图1.3光电跟踪系统结构图

发展而发展，使得整体稳定式平台克服了由空间、体积带来的制约。该系统包括视轴稳定和目标跟踪两部分，其结构图如图1.3所示。图1.3光电跟踪系统结构图由图1.3可知，该光电系统由视轴稳定内回路与目标跟踪外回路两部分组成。当系统处于工作状态时，由视轴稳定内回路实现稳定控制，通过....

图1.4光电跟踪系统的干扰图

1.4影响稳定平台精度的因素在光电稳定平台系统中，影响视轴稳定的因素有很多，从干扰的形成出发，结合视轴稳定的结构，因此针对光电跟踪系统的扰动作用图如图1.4所示。图1.4光电跟踪系统的干扰图从图1.4可知，影响稳定平台精度的因素包括模型干扰、力矩干扰、电机干扰。由于干....

本文编号：3930821