光电稳瞄系统视轴稳定控制策略研究

发布时间：2021-09-05 07:55

　　视轴稳定精度是衡量光电稳瞄系统性能最为关键的一项技术指标,视轴稳定精度越高,其搭载的光电探测设备探测效果越好。由于扰动的存在导致其精度受到影响,传统的PID控制策略已无法满足控制系统的性能要求。需要探索有效的控制策略来提高光电稳瞄系统的抗扰能力,提升视轴稳定精度。本文以两轴两框架的光电稳定平台作为研究对象,开展光电稳瞄系统视轴稳定控制的研究工作。首先详细分析了影响视轴稳定精度的扰动因素,对关键部件进行了分析和建模,通过系统辨识获取平台的模型信息。然后给出了包含模型信息的线性扩张状态观测器的设计方法,设计了基于模型信息的线性自抗扰控制器,并在Quanser半实物仿真平台上验证该控制器的有效性。之后为光电稳定平台设计了基于模型信息的线性自抗扰控制器,在MATLAB中与未包含模型信息的线性自抗扰控制器、PI控制器进行了阶跃响应、扰动抑制、跟踪性能和模型摄动鲁棒性的仿真对比。结果显示基于模型信息的线性自抗扰控制器控制效果最好。最后在DSP中进行了光电稳定平台速度环自抗扰控制器的实现,实验验证该控制器可有效提高光电稳瞄系统的视轴稳定精度。 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

“彩虹-5”察打一体无人机光电稳瞄系统一般为多轴多框架的半球形结构，搭载可见光相机、红外和激光等

检测光电探测设备在俯仰和方位上的角速率[38]。该角速率信息包括了载体扰动和伺服电机偏转总和作用下的视轴角速率信息。采用光电编码器或者旋转变压器来检测俯仰和方位框的旋转角度[39]。2.1.2 光电稳瞄系统工作模式光电稳瞄系统工作模式主要包括三种：定位模式、扫描搜索模式、跟踪模式。(1) 定位模式1 s

系统工作模式主要包括三种：定位模式、扫描搜索模式、跟模式图 2.2 定位模式下系统框图下，伺服控制器控制视轴指向，使其相对基座稳定在固定角下发的定位角度，外环反馈量为旋转变压器测量的转角，内速度。搜索模式模式下，伺服控制器控制平台使方位框和俯仰框按照输入的机下发的搜索指令，反馈量为陀螺检测的转塔角速度。

【参考文献】：
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本文编号：3384961