本文關(guān)鍵詞：載荷相機(jī)掃描系統(tǒng)的滑模控制與仿真

  更多相關(guān)文章： 滑模控制 單向輔助面 擾動(dòng)抑制 動(dòng)態(tài)掃描 非平衡負(fù)載

【摘要】：高精度光電穩(wěn)定平臺(tái),運(yùn)行在空天過渡區(qū),具有很強(qiáng)的生存能力。相比于衛(wèi)星平臺(tái),采集到的目標(biāo)圖像分辨率更高,具有較強(qiáng)的軍事和商業(yè)應(yīng)用價(jià)值,引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛的研究。平臺(tái)載荷相機(jī)的掃描系統(tǒng)通過一種凸輪機(jī)構(gòu)來協(xié)調(diào)圖像采集過程中,電荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)陣列的運(yùn)動(dòng)，，使CCD陣列在來回運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)速段進(jìn)行曝光掃描。掃描系統(tǒng)的硬件構(gòu)成會(huì)在圖像采集過程中,對(duì)力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上施加呈周期特性的擾動(dòng)力矩,影響CCD陣列的穩(wěn)速運(yùn)動(dòng)精度,降低目標(biāo)對(duì)象的成像質(zhì)量。為抑制擾動(dòng)力矩在勻速段對(duì)系統(tǒng)性能的影響,并實(shí)現(xiàn)在CCD陣列運(yùn)動(dòng)的變速段平滑過渡,本文采用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,來實(shí)現(xiàn)對(duì)載荷相機(jī)掃描過程的控制。首先,根據(jù)凸輪及從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,得到作用在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上擾動(dòng)力矩的簡(jiǎn)化模型,對(duì)影響擾動(dòng)大小的因素進(jìn)行分析。聯(lián)合力矩電機(jī),建立整體模型。將擾動(dòng)力矩轉(zhuǎn)化成擾動(dòng)電壓,得到掃描系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。然后在介紹滑模變結(jié)構(gòu)控制基本原理的基礎(chǔ)上,以二階系統(tǒng)為例,引入了單向輔助滑模控制的基本原理和設(shè)計(jì)方法。針對(duì)基于指數(shù)趨近律的單向輔助滑模控制中,抖振消除和收斂速度之間的矛盾,提出了一種改進(jìn)的指數(shù)趨近律控制方法。為提高指數(shù)指數(shù)趨近律的單向輔助滑�？刂品椒ǖ臄_動(dòng)抑制能力,并降低系統(tǒng)抖振,設(shè)計(jì)了一種新型的單向輔助面滑模控制器。最后將所設(shè)計(jì)的控制器應(yīng)用到相面掃描系統(tǒng)中,并分析切換面參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的新型單向輔助面滑�？刂品椒�,能有效地抑制系統(tǒng)工作過程中的擾動(dòng),提高了系統(tǒng)掃描段穩(wěn)速精度。同時(shí),控制量中的抖振得到了有效抑制。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V445.8

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄺平;李軍;雷陽;雷鵬飛;;高精度穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)的自抗擾控制[J];工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置;2016年01期

2 楊梅松;文杰;婁杰;;基于單向滑模的近空間飛行器姿態(tài)魯棒控制[J];計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò);2015年09期

3 Sonia Mahjoub;Fai?cal Mnif;Nabil Derbel;;Second-order Sliding Mode Approaches for the Control of a Class of Underactuated Systems[J];International Journal of Automation and Computing;2015年02期

4 楊守旺;萬秋華;孫瑩;杜穎財(cái);;音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)的航空相機(jī)像面掃描系統(tǒng)[J];紅外與激光工程;2014年05期

5 胡田文;吳慶憲;姜長(zhǎng)生;傅健;;指數(shù)趨近律單向輔助面滑模控制[J];電光與控制;2013年07期

6 徐正平;匡海鵬;許永森;;動(dòng)態(tài)掃描拼接成像系統(tǒng)的多�？刂芠J];光學(xué)精密工程;2013年05期

7 席裕庚;李德偉;林姝;;模型預(yù)測(cè)控制——現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2013年03期

8 傅健;吳慶憲;姜長(zhǎng)生;王宇飛;;連續(xù)非線性系統(tǒng)的滑模魯棒正不變集控制[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2011年11期

9 傅健;吳慶憲;姜長(zhǎng)生;程路;;帶狀態(tài)約束的非線性系統(tǒng)單向輔助面滑�？刂芠J];控制與決策;2011年09期

10 徐正平;李友一;葛文奇;;非平衡寬覆蓋像面掃描系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制[J];光學(xué)精密工程;2010年12期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 申宇;滑模變結(jié)構(gòu)控制中抖振的特性研究與抑制[D];西安電子科技大學(xué);2012年

2 徐正平;非平衡負(fù)載的像面掃描控制系統(tǒng)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

3 王連明;機(jī)載光電平臺(tái)的穩(wěn)定與跟蹤伺服控制技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2002年

4 張昌凡;滑模變結(jié)構(gòu)的智能控制理論與應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2001年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王傳榜;一類非平衡負(fù)載系統(tǒng)的自抗擾控制[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

本文編號(hào)：1220876