基于海基平台的伺服系统高精度跟踪控制算法研究
本文关键词：基于海基平台的伺服系统高精度跟踪控制算法研究 出处：《南京理工大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：测量船在航行或者停泊的时候容易受到风浪、潮汐等复杂洋流的冲击和扰动,导致船载伺服系统无法高精度的跟踪运动目标,同时测量船本身的摇摆和位移带来的误差和惯性力负载,也对跟踪性能产生了影响。针对本文提出的性能指标,传统的伺服系统控制方法已经不能满足要求,因此需要提出一种更好的控制策略,对船载伺服系统的跟踪性能进一步提高。本文伺服系统以联合仿真实验室提供的数据为基础,建立比较精确的船载伺服系统仿真模型,基于自抗扰与分数阶控制理论,提出海基平台跟瞄系统的改进自抗扰与分数阶的组合控制算法,提高伺服系统的动态性能,为解决在海上动平台条件下大口径天线系统对目标的高精度稳定跟踪控制问题提供技术支持。首先,对船载伺服系统的总体结构进行分析,根据本文提出的伺服系统性能指标要求,对系统执行机构进行选型和验证。其次,推导了高速直流电动机的数学模型,建立了船载伺服系统三环仿真模型,并通过PID控制算法对模型进行了仿真验证。然后,针对传统船载伺服控制算法的不足,将自抗扰控制思想引入到船载伺服控制系统中,将扩张状态观测器(ESO/LESO)作为自抗扰控制算法的过渡过程,设计出改进线性自抗扰控制器,提高了系统的控制性能。最后,分析了线性自抗扰PD控制器的局限性,提出了改进线性自抗扰和分数阶PDμ控制器相结合的组合控制算法(LADRC_FOPD),设计了船载伺服系统位置环LADRC_FOPD控制器。仿真验证了该组合控制算法具有更好的控制性能,为今后进一步数字化工程实现提供了参考。
[Abstract]:This paper presents a better control strategy to improve the tracking performance of ship - borne servo system . In order to improve the dynamic performance of servo system , this paper proposes a better control strategy to improve the tracking performance of shipborne servo system .
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U664.82;TP273
【参考文献】
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，本文编号：1397731
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