本文關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)三軸穩(wěn)定云臺(tái)智能控制算法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)人機(jī)（UAV）低空遙感技術(shù)是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外熱點(diǎn)研究課題之一，而穩(wěn)定云臺(tái)是其中必不可少的組成部分。高精度的穩(wěn)定云臺(tái)能夠有效隔離載體的擾動(dòng)，保持機(jī)載相機(jī)視軸的穩(wěn)定，在獲取高質(zhì)量的低空遙感影像上發(fā)揮著重要作用。云臺(tái)技術(shù)還廣泛應(yīng)用在目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)、導(dǎo)彈與動(dòng)能武器的精確導(dǎo)引系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)（艦載機(jī)）的自主著陸（著艦）控制系統(tǒng)等。因此，發(fā)展高精度的云臺(tái)技術(shù)，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與國(guó)防建設(shè)具有重要意義。本文針對(duì)無(wú)人機(jī)三軸穩(wěn)定云臺(tái)控制問(wèn)題，開(kāi)展如下研究工作： (1)針對(duì)小型低空無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)，建立了三軸穩(wěn)定云臺(tái)的數(shù)學(xué)模型。以無(wú)人機(jī)三軸穩(wěn)定云臺(tái)為研究對(duì)象，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)地分析，建立了地面、載體、視線和各框架轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的坐標(biāo)系，依據(jù)牛頓力學(xué)原理建立了云臺(tái)數(shù)學(xué)模型，分析了三軸穩(wěn)定云臺(tái)的各種擾動(dòng)因素，為后續(xù)的精確控制奠定基礎(chǔ)。并用經(jīng)典PID對(duì)其進(jìn)行仿真控制。 (2)針對(duì)經(jīng)典PID結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不能滿足復(fù)雜系統(tǒng)控制精度要求等問(wèn)題，提出了PSO優(yōu)化的三軸穩(wěn)定云臺(tái)模糊PID控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)、響應(yīng)速度快且具有全局優(yōu)化功能等特點(diǎn)。仿真結(jié)果表明，該系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度比經(jīng)典PID系統(tǒng)有顯著提高，而且系統(tǒng)無(wú)超調(diào)，調(diào)節(jié)時(shí)間短，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)變化來(lái)調(diào)整參數(shù)，對(duì)三軸穩(wěn)定云臺(tái)具有良好的控制效果。 (3)針對(duì)三軸穩(wěn)定云臺(tái)復(fù)雜的干擾因素，提出了基于自適應(yīng)Kalman濾波的模糊PID控制算法。在系統(tǒng)中引入了自適應(yīng)Kalman濾波技術(shù)，采取極大后驗(yàn)（MAP）噪聲估計(jì)器Sage-Husa來(lái)估計(jì)干擾噪聲的均值和方差。仿真實(shí)驗(yàn)表明，基于自適應(yīng)Kalman濾波的模糊PID控制算法可以有效抑制系統(tǒng)的控制噪聲和測(cè)量噪聲，提高了系統(tǒng)性能，有效地減少了系統(tǒng)誤差。
【關(guān)鍵詞】：三軸穩(wěn)定云臺(tái) PID控制系統(tǒng) 模糊控制系統(tǒng) 粒子群優(yōu)化算法 Kalman濾波器
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：V279;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究的背景和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀9
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 穩(wěn)定云臺(tái)控制研究概述10-12
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容12-13
• 第2章 三軸云臺(tái)數(shù)學(xué)模型建立與分析13-20
• 2.1 引言13
• 2.2 三軸云臺(tái)結(jié)構(gòu)分析13-15
• 2.3 三軸云臺(tái)數(shù)學(xué)模型15-18
• 2.4 三軸云臺(tái)擾動(dòng)因素18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 第3章 三軸云臺(tái)的 PID 控制20-25
• 3.1 引言20
• 3.2 經(jīng)典的 PID 控制20-21
• 3.3 數(shù)字 PID 控制器的兩種形式21-23
• 3.4 云臺(tái) PID 仿真分析23-24
• 3.5 本章小結(jié)24-25
• 第4章 三軸云臺(tái)的模糊 PID 控制25-42
• 4.1 引言25
• 4.2 模糊控制器設(shè)計(jì)25-31
• 4.2.1 模糊控制器的結(jié)構(gòu)25
• 4.2.2 模糊規(guī)則庫(kù)25-27
• 4.2.3 模糊推理機(jī)27-28
• 4.2.4 模糊器28-29
• 4.2.5 解模糊器29-31
• 4.3 模糊 PID 控制器31-32
• 4.4 PSO 優(yōu)化的模糊 PID 控制32-35
• 4.5 三軸穩(wěn)定云臺(tái)的模糊 PID 控制35-41
• 4.5.1 云臺(tái)模糊 PID 控制器設(shè)計(jì)35-39
• 4.5.2 模糊 PID 仿真結(jié)果分析39-41
• 4.6 本章小結(jié)41-42
• 第5章 基于 Kalman 濾波的模糊 PID 控制42-48
• 5.1 引言42
• 5.2 Kalman 濾波42-44
• 5.3 基于 Kalman 濾波的模糊 PID 控制44
• 5.4 云臺(tái)的基于 Kalman 濾波的模糊 PID 控制仿真44-46
• 5.5 本章小結(jié)46-48
• 第6章 總結(jié)與展望48-50
• 6.1 論文的工作總結(jié)48
• 6.2 問(wèn)題與展望48-50
• 致謝50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文54
• 參與的科研項(xiàng)目及成果54

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 閻潔,唐建中,史維祥,吳鳳高;FUZZY控制在艦載雷達(dá)穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];兵工學(xué)報(bào);1999年02期

2 朱培申,王合龍,姜世發(fā);陀螺穩(wěn)定平臺(tái)框架伺服系統(tǒng)變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì)和仿真[J];電光與控制;1998年02期

3 石紅生,盧廣山;一種新型狀態(tài)觀測(cè)器在陀螺穩(wěn)定平臺(tái)中的應(yīng)用[J];電光與控制;1999年01期

4 馬靜波,楊洪耕;自適應(yīng)卡爾曼濾波在電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J];電網(wǎng)技術(shù);2005年01期

5 楊英;;無(wú)人機(jī)的偵察、監(jiān)視用有效載荷現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)向[J];飛航導(dǎo)彈;2007年01期

6 王連明,葛文奇,謝慕君;陀螺穩(wěn)定平臺(tái)速度環(huán)的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制方法[J];光電工程;2001年04期

7 徐曉霞;;機(jī)載光電跟蹤系統(tǒng)的模糊PID控制[J];電子設(shè)計(jì)工程;2012年02期

8 賈平,張葆;航空光電偵察平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展[J];光學(xué)精密工程;2003年01期

9 臧曉京;朱愛(ài)平;;國(guó)外機(jī)載傳感器轉(zhuǎn)塔的發(fā)展與應(yīng)用[J];飛航導(dǎo)彈;2010年12期

10 劉建東,張欒英,谷俊杰;數(shù)字PID控制系統(tǒng)的魯棒性分析與設(shè)計(jì)[J];華北電力大學(xué)學(xué)報(bào);2003年06期

  本文關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)三軸穩(wěn)定云臺(tái)智能控制算法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：294278