电子扫描雷达系统中天线方位角和仰角的鲁棒控制器设计

发布时间：2020-12-22 04:50

　　本研究的目的是设计一种用于天线电子扫描雷达系统（AZ-EL）俯仰角和方位角的控制器,这两个角度是控制雷达跟踪目标时的主要特征。然而,由于整个系统遭受诸如高速运动的风之类的干扰,在实际跟踪目标的时候仍然存在挑战。此外,由于惯性矩因素,在负载变化时系统性能降低。以上是设计控制器必须知晓的主要内容,以及为什么系统必须对所有的这些变化具有鲁棒性,本文致力于对AZ-EL雷达底座的位置进行高效精确控制,这也验证了使用鲁棒控制器的正确性,因为其最重要的优点是对参考输入的变化不敏感。控制器将调节雷达基座执行器的输出位置。本文选取永磁同步电动机（PMSM）进行控制,因为其是满足控制目标的最佳选择。通过定义合适的滑动平面并计算相应的输入值来设计鲁棒滑模控制。在设计的控制器调节PMSM电机的电流时,同时雷达调整跟踪位置,通过对电机模型仿真,计算和比较控制器的算法来对非线性特征进行更精确控制。最后,在实时仿真中对控制器的性能进行了测试。将参考方位和仰角数据随机地作为跟踪目标,从而证明了所提出的方法用于控制雷达基座的有效性。该项目在三维实时仿真环境下处理系统的动态特性和控制器的设计。为此,我们需要建立紧密的关联... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract （in English）
Chapter 1 General introduction
    1.1. Background, objective and significance of the subject
    1.2. Problem description and research motivation
    1.3. Main research contents and outlines
Chapter 2 Overview of the electronic scanning radar system
    2.1. Introduction
    2.2. Electronic Scanning radar System （ESRS）
        2.2.1. Advantages of ESRS
        2.2.2. Disadvantages of ESRS
        2.2.3. Applications of ESRS
    2.3. Permanent Magnet Synchronous Motor （PMSM）
        2.3.1. Description of PMSM
        2.3.2. Machine Variables in the abc-reference frame
    2.4. Disturbance Estimation
    2.5. Other constraint
        2.5.1. Technical limitation of the system
        2.5.2. Forces applied to the pedestal
    2.6. Brief summary
Chapter 3 Robust control method
    3.1. Introduction
    3.2. Control Strategy
    3.3. Sliding-Mode Control （SMC）
    3.4. General description of the SMC
        3.4.1. Reaching phase
        3.4.2. Sliding phase
        3.4.3 Advantages and disadvantages of the SMC
    3.5. Design the controller
        3.5.1. Stability Analysis
        3.5.2. Reaching Time Analysis
        3.5.3. Analysis of Chattering
    3.6. Brief summary
Chapter 4 Matlab results and NCSLab simulation
    4.1. Introduction
    4.2. Matlab/Simulink project
        4.2.1. Modelling of the system
        4.2.2. Simulation results
    4.3. Real-time 3D Simulation
        4.3.1. Main software’s used in the real time
        4.3.2. NCS-3DS-Lab
    4.4. Brief summary
Chapter 5 Conclusion and future works
    Conclusion
    Future works
References
Acknowledgement
Resume



本文编号：2931163