机载光电稳瞄平台神经网络滑模控制技术研究

发布时间：2023-06-04 20:08

　　机载光电稳瞄平台是集光学技术、电子学技术、精密机械技术、自动控制及通讯等多学科技术为一体的集成设备,常装备在载体外部,它能有效地减少或避免载体振动对光电传感器造成的不利影响。通过使用光电传感器实现对目标的扫描,并将获取到的图像信息及数据进行实时反馈,从而协助飞行人员快速、准确地完成对目标的搜索和侦查。由于机载光电稳瞄平台系统被搭载在飞机上,机体姿态的变化、震动以及在飞行中空气对框架的反作用力等都会对视轴线形成干扰,进而对观测设备的清晰成像产生很大的影响。考虑以上因素的影响,在节约成本的前提下,通过对先进控制策略展开研究,来提高机载光电稳瞄平台系统的控制精度,具有重要的意义。本文主要从以下几点展开研究:(1)以两轴四框架机载光电稳瞄平台为研究背景,通过对机载光电稳瞄平台进行机理分析,研究了影响机载光电稳瞄平台稳定性的各种因素,并采用系统辨识的方法建立了机载光电稳瞄平台的数学模型。(2)针对机载光电稳瞄平台速度环的快速性和稳定性要求,结合滑模控制(Sliding Mode Control,SMC)对系统外加干扰和建模动态等具有较好的鲁棒性和完全的自适应性,且实现方法简单等优点,使用滑模变结...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 机载光电稳瞄平台国内外研究现状
    1.3 机载光电稳瞄平台控制策略研究现状
    1.4 论文研究内容和章节安排
第2章 机载光电稳瞄系统分析与建模
    2.1 机载光电稳瞄平台系统结构组成及工作原理
    2.2 陀螺仪稳定与测角原理
    2.3 工作模式
    2.4 系统运动学分析
    2.5 干扰对视轴稳定精度的影响
    2.6 机载光电稳瞄平台建模
        2.6.1 电机及平台负载模型
        2.6.2 速率陀螺模型
        2.6.3 PWM功率放大电路模型
        2.6.4 速度稳定回路模型
        2.6.5 系统辨识与建模
    2.7 本章小结
第3章 滑模变结构控制策略研究及控制器设计
    3.1 滑模变结构控制概述
        3.1.1 滑动模态概念
        3.1.2 滑模变结构控制概念
        3.1.3 滑模变结构控制基本性质
        3.1.4 滑模变结构控制动态品质
    3.2 滑模控制器设计步骤与要求
        3.2.1 控制器设计步骤
        3.2.2 滑模控制器设计要求
    3.3 机载光电稳瞄平台滑模变结构控制设计
        3.3.1 机载光电稳瞄平台速度环滑模变结构控制器设计
        3.3.2 速度环滑模控制变结构控制仿真
    3.4 速度环隔离抗扰分析
    3.5 抖振存在问题分析
    3.6 本章小结
第4章 RBF神经网络滑模控制器设计及仿真
    4.1 人工神经网络定义
    4.2 神经网络控制概述
        4.2.1 神经网络控制特点
        4.2.2 神经网络控制方法在控制系统中的作用
    4.3 RBF神经网络描述
        4.3.1 RBF神经网络发展
        4.3.2 RBF神经网络结构
        4.3.3 RBF神经网络输出计算
        4.3.4 RBF网络常用的学习算法
        4.3.5 RBF神经网络与多层感知器作比较
    4.4 机载光电稳瞄平台神经网络滑模变结构控制
        4.4.1 神经网络滑模变结构控制器设计
        4.4.2 机载光电稳瞄平台神经网络滑模控制实验仿真
    4.5 速度环隔离抗扰分析
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录A 攻读学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3830930