一种基于三框架四轴惯性平台的飞转判断算法

发布时间：2021-03-04 16:03

　　针对三框架四轴平台系统的飞转判断算法进行了研究,详细分析了平台系统产生飞转的基本原理,并根据三框架四轴平台特点设计了基于软件实现的飞转判断算法。当惯性平台系统出现框架超速时,通过该方法可以实现飞转的快速判断,同时还能有效降低飞转判断的虚警率,有效预防由于平台飞转造成的巨大损失,对于提高平台的可靠性有重要意义。 

【文章来源】：导弹与航天运载技术. 2020,(01)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

平台系统框架结构示意

导弹与航天运载技术2020年68OXFYFZFY’F为平台本体框架轴系。图1平台系统框架结构示意Fig.1TheFrameFigureofPlatformSystem2三框架四轴平台伺服回路惯性平台是提供空间惯性坐标系的基准,是通过平台稳定回路实现的。稳定回路原理如图2所示。以平台X轴为例，X轴受干扰力矩时，台体偏离X轴惯性基准。此时X陀螺敏感台体偏离角度，输出电信号，经前置放大器（简称“前放”）、变换放大器等电子线路，传递为直流信号输入到X轴平台力矩电机。力矩电机产生电磁力矩，抵消干扰力矩,使台体稳定在惯性空间。图2平台稳定回路原理[1]Fig.2ThePrincipleDiagramofStabilizationLoop为了实现弹体全姿态飞行以及避免在特定角度时平台丢失自由度，三框架四轴平台增加了随动环，因此相对于三轴平台增加了随动环的控制功能。全姿态随动环控制方案，包括随动模式、当前位置锁定模式，随动环90°翻滚模式。随动模式时，随动框架跟随内框架运动，内框架与外框架固连，此时平台等效为由随动轴-外环轴-台体轴组成的三轴平台；当前位置锁定模式时随动框架被锁定而与基座固连，此时平台等效为由外环轴-内转轴-台体轴组成的三轴平台。在当前位置锁定模式下，由内环敏感载体在该方向上的运动；当内环角度超出预先设定的门限值后，随动环控制器进入90°翻转模式，通过将随动环翻转90°的方式将平台内环和外环敏感载体运动的方向进行调换，能够使外环离开90°，同时能使内环回到零位附近，此时，随动环控制器可重新切换到随动工作模式。3平台飞转原理通过故障模式分析，可知引起平台稳定轴飞转的故障主要有：稳定/随动回路故障，动压马达未正常启动，陀螺?

张娜等一种基于三框架四轴惯性平台的飞转判断算法第1期71路控制软件通过回路控制率计算出力矩电机电流以驱动力矩电机，并根据防飞转算法进行飞转判断，将飞转标识传递至控制系统，以及时切断回路及电源，伺服回路控制软件外部接口如图7所示。图7伺服回路控制软件外部接口图Fig.7TheExternalInterfaceFigureofServo-loopControlSoftware图8为平台飞转过程中内环框架角和随动环框架角的变化情况，内环和随动环分别在2ms内转动了11.24°和11.3°，此时输出的超速标识及飞转标识结果如表2所示。图8飞转过程中框架角变化Fig.8TheFigureofFrame’sAngleChangeinRunawaySituation表2超速飞转标识Tab.2TheOutputFlaginRunawaySituation时间/ms随动环控制模式内环轴超速标识随动轴超速标识飞转标识0随动负向超速正向超速不飞转20随动负向超速正向超速不飞转40随动负向超速正向超速不飞转60随动负向超速正向超速不飞转80随动负向超速正向超速不飞转100随动负向超速正向超速不飞转120随动负向超速正向超速不飞转140随动负向超速正向超速不飞转160随动负向超速正向超速不飞转180随动负向超速正向超速不飞转200随动负向超速正向超速飞转在上述过程中，平台外环轴和台体轴均未超速，从表2可以看出，算法能够准确地判断出平台飞转状态，满足设计要求。7结论三框架四轴平台系统飞转判断算法在前期飞转判断基础上进行了全面的整合与优化，结合稳定和随

【参考文献】：
期刊论文
[1]惯性平台防倒台保护电路设计[J]. 翟兆松,毛端海,李世平,郑灵通.  电子科技. 2010(11)
[2]惯性平台台体动态分析及动力修改[J]. 孙保和,杨朋军.  弹箭与制导学报. 2006(03)
[3]一次惯性平台失稳倒台故障分析[J]. 赵春海.  导弹与航天运载技术. 1999(02)
[4]平台防飞软件的设计依据[J]. 陈乃川.  航天控制. 1994(03)



本文编号：3063503