精密光电稳定平台参数辨识与摩擦补偿控制问题研究

发布时间：2021-11-17 03:32

　　光电稳定平台广泛应用于光电侦察装置、精确制导武器以及先进火控系统等诸多领域,是实现在动载体下对目标快速捕获、跟踪与定位的关键部件,其性能直接影响武器装备的侦察能力与打击精度。随着武器装备的不断发展,对光电稳定平台提出了越来越高的精度和轻量化要求。摩擦已成为影响轻量化稳定平台性能提升的主要制约因素。针对这一现状,论文围绕光电稳定平台中对摩擦干扰的抑制问题,分别从工作机理、稳定平台参数辨识、预静摩擦特性建模、辨识与补偿控制这几个方面开展了深入的研究。论文的主要研究工作为:1.研究了光电稳定平台结构组成和工作原理,建立了伺服机构各组成部分数学模型,基于伺服机构的动力学方程,对平台机电参数及摩擦因素对控制性能的影响进行了理论和仿真研究,结果表明:系统的惯量及力矩系数决定了系统低频特性及转折频率,通过电流闭环控制能有效抑制电枢电阻、电感及反电动势波动对系统特性的影响;摩擦对伺服性能的影响与系统运动状态直接相关,减小静摩擦、静摩擦与库伦摩擦的差值以及提高Stribeck速度阈值都有助于改善控制性能、抑制极限环现象。2.针对频域辨识方法在摩擦干扰下存在的不足,分析了摩擦对速度响应的影响机理,理论推导... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：164 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

光电稳定平台在陆海军事装备的典型应用

(c)“Spike”反坦克导弹 (d)“Keyhole”KH-12 侦察卫星图 1.2 光电稳定平台在航空航天装备的典型应用来说，外军将光电稳定平台应用于军事侦察与精确打击的各个海、空、天领域的诸多装备，并且可以总结出以下特点。(1) 稳等精度光电侦察系统的稳定精度为 0.1mrad，高精度可达 5μra系统的精度要求在 1μrad 以上；(2) 探测光谱宽，其通常配置有、红外成像、激光测距机等多种光电探测设备而实现全天候、；(3) 可靠性好，其作为精密的光机电一体化装置需适应各种可见保证其性能的技术综合性强，复杂度高。 国内研究现状在上世纪 80 年代开始对光电稳定平台进行相关研究[16-18]。经内光电稳定平台从无到有取得了长足的进步。目前，已研制的：北京 618 所研制的 T6 机载光电吊舱稳定精度为 0.1mrad[19]，研制的轻型无人机光电吊舱稳定精度为0.3mrad[20]以及用于73光电吊舱稳定精度为20μrad[21]，西安应用光学研究所研制的粗

性曲线随摩擦力增大而整体上移的现象[66]，如图 3.1 所味着摩擦干扰下的系统要比理想的线性系统稳定裕度指出增大摩擦将可能导致闭环系统不稳定。矛盾，本文将对频域辨识方法进行分析，具体思路是：速度响应进行建模；其次，分析速度响应的幅值、频化规律；最后，将其与扫频原理进行综合来分析相频


本文编号：3500111