慣性平臺穩(wěn)定回路的設計研究
本文關鍵詞:慣性平臺穩(wěn)定回路的設計研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:航海、航空和航天事業(yè)的迅速發(fā)展離不開慣性導航系統(tǒng),而其中的平臺穩(wěn)定回路是事關導航精度的關鍵部分。 穩(wěn)定回路是控制平臺姿態(tài)的閉環(huán)回路,它同修正回路共同作用使平臺穩(wěn)定跟蹤當?shù)氐乩碜鴺讼。通常穩(wěn)定回路使用陀螺敏感平臺與地理坐標系間的角差,此角差信號經(jīng)過調(diào)理、直流校正和功率放大后驅(qū)動電機使平臺向減小角差的方向移動。本文通過在實驗基礎上建立的控制模型,設計了滯后-超前校正環(huán)節(jié)。經(jīng)典PID控制規(guī)律加模擬電子系統(tǒng)的解決方案在平臺穩(wěn)定回路控制中已經(jīng)成為一種成熟的技術,本文通過理論分析和仿真試驗以及實際應用得到的結(jié)果證明了以上方法的可行性。 然而模擬控制系統(tǒng)有著不穩(wěn)定、實現(xiàn)復雜、不容易升級等缺點。在基于DSP基礎上搭建的數(shù)字控制系統(tǒng)能夠有效的克服這些問題。本論文在最后討論了DSP在穩(wěn)定回路中的應用并提出一個新方案。
【關鍵詞】:穩(wěn)定回路 PID控制 模擬電路 DSP
【學位授予單位】:哈爾濱工程大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:V249.3
【目錄】:
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 慣性導航概述9-10
- 1.2 當?shù)厮街副睉T導系統(tǒng)10-12
- 1.3 穩(wěn)定回路的作用12-13
- 1.4 國內(nèi)外穩(wěn)定回路的發(fā)展狀況13-14
- 1.5 課題的背景和意義14-15
- 第2章 穩(wěn)定回路的結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)建模15-31
- 2.1 穩(wěn)定回路的組成15-28
- 2.1.1 陀螺儀16
- 2.1.2 前置放大16
- 2.1.3 帶通濾波16-18
- 2.1.4 相敏解調(diào)18-19
- 2.1.5 低通濾波19-20
- 2.1.6 校正環(huán)節(jié)20
- 2.1.7 PWM功率轉(zhuǎn)換電路20-22
- 2.1.8 力矩電機及平臺負載22-28
- 2.2 平臺穩(wěn)定回路數(shù)學模型的建立與分析28-30
- 2.2.1 平臺穩(wěn)定回路建模28-30
- 2.3 本章小結(jié)30-31
- 第3章 穩(wěn)定回路校正環(huán)節(jié)的設計31-48
- 3.1 平臺穩(wěn)定回路的性能指標31-35
- 3.1.1 閉環(huán)力矩剛度或開環(huán)增益31-32
- 3.1.2 閉環(huán)振蕩度32-33
- 3.1.3 閉環(huán)通頻帶或開環(huán)截止頻率33
- 3.1.4 穩(wěn)定裕度33-35
- 3.2 慣性穩(wěn)定平臺系統(tǒng)對穩(wěn)定回路提出的要求35-37
- 3.2.1 穩(wěn)態(tài)誤差36
- 3.2.2 動態(tài)穩(wěn)定質(zhì)量36
- 3.2.3 穩(wěn)定性指標36-37
- 3.2.4 系統(tǒng)帶寬37
- 3.3 利用 Matlab綜合設計校正環(huán)節(jié)37-46
- 3.3.1 采用串聯(lián)超前校正37-39
- 3.3.2 遲后校正39-45
- 3.3.3 校正網(wǎng)絡的電路實現(xiàn)形式45-46
- 3.4 本章小結(jié)46-48
- 第4章 穩(wěn)定回路線路的設計和調(diào)試48-53
- 4.1 部分線路設計48-50
- 4.1.1 移相電路48-49
- 4.1.2 PWM49-50
- 4.2 穩(wěn)定回路不同階段的調(diào)試50-52
- 4.2.1 穩(wěn)定回路初始狀態(tài)的調(diào)試50-51
- 4.2.2 穩(wěn)定回路的調(diào)試51-52
- 4.3 本章小結(jié)52-53
- 第5章 穩(wěn)定回路數(shù)字控制方案53-69
- 5.1 幾種主要運動控制系統(tǒng)實現(xiàn)方法的比較53-54
- 5.1.1 模擬控制系統(tǒng)53-54
- 5.1.2 數(shù)字控制系統(tǒng)54
- 5.2 采樣頻率的選擇54-56
- 5.3 DSP介紹56-59
- 5.4 硬件結(jié)構(gòu)59-60
- 5.5 測速反饋60-65
- 5.5.1 單環(huán)穩(wěn)定回路的缺點60-61
- 5.5.2 測速負反饋的原理61-62
- 5.5.3 測速負反饋的特點62-63
- 5.5.3 測速負反饋的設計63-64
- 5.5.4 速度的測量64-65
- 5.5 數(shù)字 PID控制器65-66
- 5.7 軟件框架66
- 5.8 數(shù)字控制穩(wěn)定回路新方案66-68
- 5.9 本章小結(jié)68-69
- 結(jié)論69-70
- 參考文獻70-73
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果73-74
- 致謝74
【引證文獻】
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本文編號:257633
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