光电成像系统稳定成像与运动补偿控制的研究

发布时间：2020-12-06 15:36

　　光电跟踪系统对于载体扰动具有很好的抑制作用,能够在载体高速工作下依然保持稳定,是一种具有高精度跟踪性能的伺服控制系统,广泛应用于航空航天、目标跟踪以及空间通信等领域^[1-2]。随着当今时代对光电跟踪系统研究的深入,使得对光电跟踪系统的跟踪精度以及成像精度的要求越来越高。而在实际应用中,由于机载光电跟踪系统的工作环境,以及自身的制作工艺,所以存在着多种扰动源,因此为保证系统稳定成像,提高系统跟踪精度,本文做了以下研究:首先,针对光电跟踪系统的结构以及动力学模型进行了研究。介绍了有关于坐标变换的理论知识,以及其在运动学中的知识,建立系统的模型,并且研究与化简了单通道的三轴平台机电模型,最终得到了光电平台模型的传递函数形式以及状态空间形式。其次,针对稳定成像问题,保证视轴的稳定是首要前提,基于此分析了影响光电跟踪系统视轴稳定的因素,为了克服系统存在的各类干扰,保证视轴稳定,本文采用干扰补偿控制方法,对此研究了两种控制方案,第一种控制方案是基于鲁棒H?混合灵敏度控制理论,设计干扰观测器,估计补偿系统的干扰,可以有效的抑制系统的干扰问题。第二种方案从精细化抗干扰的层面研究了... 

【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

传统光电平台基本组成

内蒙古科技大学硕士学位论文-8-上安装角速率陀螺[49]。为了实现机载光电平台在惯性空间中的指向稳定的目的，在伺服系统设置角速度闭环控制。闭环回路由图像跟踪器和伺服系统组成。在现代控制理论的指导下，伺服系统建立机载光电平台算法控制模型并输出驱动信号。光电平台结构框架转动通过伺服分系统的谐波齿轮减速器等装置实现。（3）结构分系统结构分系统主要由方位框架、方位轴承、俯仰框架、俯仰轴承四个部分组成。在我国，机载光电跟踪系统的结构通常是两轴两框和两轴四框，其中两轴两框通常都会引入扫描镜，以增大视场角度。机载光电跟踪系统的精度通常受到刚度的限制，并且，如果增大刚度，相对应的质量就会变重，因此就会增加转动惯量，从而造成难以控制的情况。为了减小光电平台的控制难度，在材料方面，通常会选用密度较小，硬度较大的合金类。1.4光电稳定平台的工作原理对机载光电平台系统通电后，系统进入自我检查与初始化状态，随后可见光电视和红外载荷起动工作状态，系统开始对目标进行扫描和捕获，若捕获到目标则对目标进行跟踪和信息的采集。采用单杆半自动引导或自动搜索模式控制整个过程。工作流程如图1.4所示：图1.4光电平台流程图

本文结构安排图

【参考文献】：
期刊论文
[1]采用摩擦补偿的弹药传输机械臂自适应终端滑模控制[J]. 姚来鹏,侯保林,刘曦.  上海交通大学学报. 2020(02)
[2]某光电跟踪系统伺服控制算法研究[J]. 戴健,韦家军,孙元.  兵工自动化. 2018(08)
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博士论文
[1]光电干扰吊舱复合轴控制的研究[D]. 周俊鹏.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[2]机载光电平台稳定跟踪系统关键技术研究[D]. 王宣.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2017
[3]机载光电平台伺服系统稳定与跟踪控制技术的研究[D]. 谢瑞宏.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2017

硕士论文
[1]基于广义预测控制的网络控制系统时延补偿及控制[D]. 李穆伟.南京邮电大学 2019
[2]基于DSP技术的光学消像旋数字控制研究[D]. 陈林涛.南京理工大学 2014
[3]车载设备视轴稳定与跟踪技术研究[D]. 施峥嵘.东南大学 2006



本文编号：2901618