穩(wěn)定平臺(tái)是一種主動(dòng)隔離設(shè)備,能夠隔離載體姿態(tài)擾動(dòng)對(duì)平臺(tái)上搭載系統(tǒng)的影響。為隔離艦船等載體對(duì)武器系統(tǒng)姿態(tài)的擾動(dòng),本文研究了穩(wěn)定平臺(tái)伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。穩(wěn)定平臺(tái)作為典型的機(jī)電一體化設(shè)備,在工作過程中受到多種誤差源的干擾,文中設(shè)計(jì)了穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),詳細(xì)分析了穩(wěn)定平臺(tái)控制誤差產(chǎn)生的原因。為補(bǔ)償穩(wěn)定平臺(tái)控制誤差,文中首先分析建立了交流永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和穩(wěn)定平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上建立穩(wěn)定平臺(tái)伺服控制系統(tǒng)模型。鑒于摩擦干擾力矩對(duì)穩(wěn)定平臺(tái)伺服控制精度影響較大,文中引入經(jīng)典摩擦模型分析系統(tǒng)摩擦特性,設(shè)計(jì)了基于改進(jìn)型擾動(dòng)觀測(cè)器的控制系統(tǒng),補(bǔ)償系統(tǒng)中因摩擦力矩干擾產(chǎn)生的控制誤差,同時(shí)提高了控制系統(tǒng)對(duì)高頻傳感器測(cè)量噪聲的抑制能力。通過simulink軟件仿真、在系統(tǒng)半實(shí)物仿真和實(shí)物系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了補(bǔ)償算法的有效性。為消除穩(wěn)定平臺(tái)姿態(tài)調(diào)整過程中定位抖動(dòng)產(chǎn)生的系統(tǒng)控制誤差,文中使用線性速度規(guī)劃算法控制穩(wěn)定平臺(tái)運(yùn)行速度,同時(shí)引入S型加減速控制算法。系統(tǒng)引入速度規(guī)劃算法前后對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,引入速度規(guī)劃算法,明顯提高了穩(wěn)定平臺(tái)的控制精度和穩(wěn)定性。

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１穩(wěn)定平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)

匕麗…：麵，Ｕ?．?Ｍ?Ｕ．??圖２．１穩(wěn)定平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)?圖２．２穩(wěn)定平臺(tái)二維平面結(jié)構(gòu)圖??如圖２．１和圖２．２所示，串并聯(lián)式穩(wěn)定平臺(tái)主要由下層一級(jí)伺服穩(wěn)定平臺(tái)和上層二??級(jí)穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)串聯(lián)而成。一級(jí)伺服穩(wěn)定平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由底座、伺服電機(jī)、支架、??中間板、護(hù)圈、電動(dòng)缸、立柱、....

圖３．１?ＰＭＳＭ等效結(jié)構(gòu)坐標(biāo)圖??圖中為三相靜止坐標(biāo)系，其中軸、Ｓ軸、Ｃ軸為三相定子繞組軸線，夾角互??

同時(shí)這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)電樞反應(yīng)小、轉(zhuǎn)矩－電流特性線性度高，控制簡(jiǎn)單且精度高，??因此，一般交流永磁同步電機(jī)多采用這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)％。??交流ＰＭＳＭ等效結(jié)構(gòu)如圖３．１所示。??？?？??圖３．１?ＰＭＳＭ等效結(jié)構(gòu)坐標(biāo)圖??圖中為三相靜止坐標(biāo)系，其中軸、Ｓ軸、Ｃ軸為三相定子繞組軸線，夾....

圖３．２永磁同步電機(jī)／ｄ＝０矢量控制結(jié)構(gòu)圖??由圖３．２可知，ＰＭＳＭ矢量控制系統(tǒng)模型為典型的三環(huán)伺服控制模型，最外環(huán)為位??

?１??圖３．２永磁同步電機(jī)／ｄ＝０矢量控制結(jié)構(gòu)圖??由圖３．２可知，ＰＭＳＭ矢量控制系統(tǒng)模型為典型的三環(huán)伺服控制模型，最外環(huán)為位??置環(huán)，將給定指令位置與實(shí)際反饋位置的差值作為位置控制器的輸入，位置控制器輸出??得到給定速度指令；位置環(huán)內(nèi)部為速度環(huán)，將位置環(huán)得到的速度指令與實(shí)際....

圖３．３穩(wěn)定平臺(tái)橫滾方向某時(shí)刻姿態(tài)角??其中，６為平臺(tái)臺(tái)面橫滾方向與水平面的夾角，０為臺(tái)面等效旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)，ｄ為電??

?；ＰＭＳＭ?；???１??圖３．２永磁同步電機(jī)／ｄ＝０矢量控制結(jié)構(gòu)圖??由圖３．２可知，ＰＭＳＭ矢量控制系統(tǒng)模型為典型的三環(huán)伺服控制模型，最外環(huán)為位??置環(huán)，將給定指令位置與實(shí)際反饋位置的差值作為位置控制器的輸入，位置控制器輸出??得到給定速度指令；位置環(huán)內(nèi)部為速度環(huán)，將位置環(huán)....

本文編號(hào)：4013766