基于自抗扰的惯导平台调平回路的控制方法研究

发布时间：2021-02-15 21:53

　　随着惯性技术发展,惯性技术已普遍应用在飞行器和运动体上。惯性平台以高精度,抗干扰等特点成为了高精度导航领域的首选。飞行器工作前需要进行初始对准,惯导平台调平回路是初始对准的重要组成部分。导弹、舰船等各类飞行器在快速性以及精度需求不断提高的形势下,缩短调平回路的调平时间、降低超调量及提高抗扰能力迫在眉睫。本文以某平台惯导系统为研究对象,针对调平回路的目前存在问题,提出了惯导平台调平回路新型控制器的研究,利用仿真以及实物实验对比几种不同方案和算法的优缺点。针对上述问题本文的主要研究内容包括以下几个方面:首先,本文介绍了惯导调平回路现状、发展趋势和存在的问题,基于此确定了研究方向和内容。详细阐述了调平回路组成和工作原理,分析了调平回路的动力学特性方程,推导调平回路传递函数,得到调平回路模型并对其进行了仿真实验,获取其动态特性和频域特性。其次,基于模糊PID的原理对模糊控制器的设计方法进行详细介绍,通过调平回路的模型以及输入信号,对模糊控制器设计隶属度函数和模糊规则表等并计算出模糊控制表;利用MATLAB/Simulink仿真环境,对应用了模糊PID控制器的调平回路进行模型的搭建并仿真,结果表... 

【文章来源】：中国运载火箭技术研究院北京市

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 平台调平回路研究现状
    1.3 课题主要研究内容及技术途径
    1.4 论文主要内容及结构安排
        1.4.1 论文的主要内容
        1.4.2 论文的章节安排
2 调平回路设计与建模
    2.1 调平回路功能、组成及工作原理
        2.1.1 调平回路功能和组成
        2.1.2 调平回路工作原理
    2.2 调平回路传递函数
    2.3 调平回路的误差分析
    2.4 现调平回路控制器方案
        2.4.1 各环节设计
        2.4.2 频率特性和阶跃响应
    2.5 模型验证
    2.6 本章小结
3 模糊PID控制器在调平回路中的应用
    3.1 模糊PID控制器
        3.1.1 模糊PID的原理
        3.1.2 模糊控制器设计方法
    3.2 调平回路模糊PID控制器设计
    3.3 仿真实验分析
    3.4 本章小结
4 自抗扰技术在平台调平回路中的应用
    4.1 自抗扰控制器
        4.1.1 跟踪微分器
        4.1.2 扩张状态观测器
        4.1.3 非线性误差反馈
    4.2 调平回路线性自抗扰控制器实现
        4.2.1 平台误差方程
        4.2.2 线性扩张状态观测器设计
        4.2.3 线性状态反馈设计
    4.3 仿真实验分析
        4.3.1 自抗扰控制仿真实验
        4.3.2 仿真实验对比及结论
    4.4 本章小结
5 调平回路实验验证
    5.1 实验装置概述
    5.2 实验分析
        5.2.1 调平功能验证
        5.2.2 调平回路调平时间
        5.2.3 调平回路超调量
        5.2.4 加矩电流稳定性分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 论文工作展望
参考文献
攻读博士（硕士）学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3035598