车载光电跟瞄系统控制技术研究
[Abstract]:The vehicle photoelectric tracking and aiming system can track and measure the target in the course of moving with the vehicle, and has the ability of photoelectric tracking and aiming at the specific target. With the continuous development of information warfare, the increase in the number of important protected facilities, the practical need to improve the efficiency of optoelectronic countermeasures and the survivability of the equipment itself, on the one hand, the on-board photoelectric tracking and pointing system will be more widely used. On the other hand, the key performance of vehicle photoelectric tracking and aiming system is also required. Tracking turntable and fast reflector is an important part of vehicle photoelectric tracking and pointing system. It is an important problem to study how to control it servo and improve the performance of the control system. This paper focuses on how to improve the tracking accuracy, dynamic characteristics, stability and pointing accuracy of the vehicle photoelectric tracking and pointing system, the high performance control of the tracking turntable and the high precision control of the fast reflector. In this paper, three aspects of disturbance compensation of the tracking turntable are discussed and studied in depth, and the results of the research are simulated and verified by experiments. Firstly, the paper introduces the mechanical structure of the vehicle photoelectric tracking and pointing system, the optical guide path, the servo control system of the tracking table and the fast reflector, and carries on the follow-up research on this basis. Secondly, taking the tracking turntable as the control object, the double closed loop servo controller is designed by using the method of lag leading correction. The fuzzy control principle is introduced and the fuzzy controller used to realize the position loop correction is designed. A composite controller combining the advantages of lag lead corrector and fuzzy controller is constructed. The performance of the composite controller is verified and analyzed by simulation and experiment. Thirdly, the application and structure of the fast mirror are briefly introduced, and the control of the fast mirror is realized by using the dual mode control technology. The transfer function of the controlled object of the azimuth and pitch axis of the fast reflector is calculated theoretically, and the design of the servo system of the fast mirror is completed. A mathematical analytical expression describing the relationship between the attitude angle of the fast reflector and the tracking error of the turntable is derived. The response speed, anti-disturbance ability and tracking accuracy of the fast mirror servo system are verified by position fixed point experiment and tracking experiment. Then, the influence of the motion of the car body on the turntable is analyzed, the relative coordinate system is established, and the position disturbance model and the velocity perturbation model of the turntable visual axis are derived. Considering the installation error of inertial navigation, the disturbance model of visual axis is improved. The compound control based on the speed feedforward method of the visual axis disturbance is constructed to compensate the disturbance of the viewing axis and to realize the stability of the axis of view under the condition of moving base. Finally, the tracking accuracy of the turntable servo system before and after compensating the disturbance of the axis of view is analyzed and verified. Finally, the related experiments are carried out on the vehicle photoelectric tracking and aiming system, which verify the research results of this paper on the compound control problem of tracking turntable, the control problem of fast reflector and the stability of visual axis. The results show that the research in this paper can improve the performance of the servo system of vehicle photoelectric tracking equipment in tracking accuracy, dynamic characteristics, stability and pointing accuracy.
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TJ810.376;TP273
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,本文编号:2217279
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