艦船行駛在海面上易受海風(fēng)、海浪等外界擾動(dòng),導(dǎo)致船體搖擺,使艦船上的設(shè)備無(wú)法保持穩(wěn)定狀態(tài),影響其正常工作。因此為解決因艦船搖擺造成的設(shè)備不穩(wěn)定問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種船載自適應(yīng)穩(wěn)定平臺(tái)。穩(wěn)定平臺(tái)能夠按照給定的指令力矩進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)整外界擾動(dòng)造成的平臺(tái)傾斜,從而使平臺(tái)上的設(shè)備保持相對(duì)于慣性空間的穩(wěn)定狀態(tài)。本文從系統(tǒng)控制方案、機(jī)械結(jié)構(gòu)、抗干擾控制算法及軟硬件設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行研究,研制一種動(dòng)態(tài)性能好、抗干擾能力強(qiáng)的船載自適應(yīng)穩(wěn)定平臺(tái)。本文首先從理論上進(jìn)行分析,制定了基于電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)三閉環(huán)控制方案和穩(wěn)定平臺(tái)控制器總體方案;根據(jù)系統(tǒng)所要求橫滾和俯仰方向的穩(wěn)定,確立了穩(wěn)定平臺(tái)的兩軸兩框架機(jī)械結(jié)構(gòu)。其次,建立伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)模型,并對(duì)電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)進(jìn)行仿真分析。針對(duì)速度環(huán)易受模型攝動(dòng)和高低頻噪聲擾動(dòng)影響的特性,對(duì)干擾觀測(cè)器進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于速度環(huán)的改進(jìn)型干擾觀測(cè)器;通過(guò)MATLAB仿真分析,改進(jìn)型干擾觀測(cè)器對(duì)模型攝動(dòng)和高低頻噪聲擾動(dòng)具有明顯的抑制作用。針對(duì)位置環(huán)易受外界擾動(dòng)影響及易出現(xiàn)超調(diào)的特性,在自抗擾控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)基于遺傳模擬退火算法參數(shù)整定的自抗擾控制器;通過(guò)仿真分析,位置環(huán)對(duì)外...

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 穩(wěn)定平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案
    2.1 穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)總體控制方案
    2.2 穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)
    2.3 自穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)控制器總體方案
        2.3.1 主控芯片選型
        2.3.2 信息采集模塊選型
        2.3.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)抗干擾控制算法設(shè)計(jì)與仿真
    3.1 穩(wěn)定平臺(tái)控制結(jié)構(gòu)建模與仿真
        3.1.1 電流環(huán)建模與仿真
        3.1.2 速度環(huán)建模與仿真
        3.1.3 位置環(huán)建模與仿真
    3.2 基于改進(jìn)型干擾觀測(cè)器速度環(huán)設(shè)計(jì)與仿真
        3.2.1 速度環(huán)干擾觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        3.2.2 改進(jìn)型速度環(huán)干擾觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        3.2.3 基于改進(jìn)型干擾觀測(cè)器速度環(huán)仿真.
    3.3 基于遺傳模擬退火算法的位置環(huán)ADRC設(shè)計(jì)與仿真
        3.3.1 位置環(huán)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
        3.3.2 基于遺傳模擬退火算法的ADRC參數(shù)整定
        3.3.3 位置環(huán)自抗擾控制器仿真
    3.4 系統(tǒng)仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 穩(wěn)定平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)
    4.1 主控單元設(shè)計(jì)
    4.2 姿態(tài)信息采集單元
    4.3 RS485接口
    4.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)
    4.5 電源模塊
    4.6 本章小結(jié)
第5章 穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
    5.1 主控程序
    5.2 中斷處理子程序
    5.3 姿態(tài)信息采集單元控制程序
    5.4 人機(jī)交互軟件
    5.5 系統(tǒng)測(cè)試
        5.5.1 穩(wěn)定性測(cè)試
        5.5.2 系統(tǒng)誤差分析
        5.5.3 系統(tǒng)比較分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及獲獎(jiǎng)情況
致謝



本文編號(hào)：4043547