發(fā)布時(shí)間：2023-08-29 20:36

　　具備快速、精準(zhǔn)掃描功能的遙感相機(jī)廣泛地應(yīng)用于軍事偵查、精準(zhǔn)打擊、主動(dòng)搜索、野外救援、氣流觀測(cè)、氣象預(yù)報(bào)等領(lǐng)域。由于遙感相機(jī)工作在失重環(huán)境下,微小的擾動(dòng)有可能帶來(lái)極大的負(fù)面影響,因此對(duì)遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)提出更高的要求。由于遙感相機(jī)姿態(tài)控制軸系間的運(yùn)動(dòng)耦合影響以及控制策略的低速控制性能和位置定位精度的欠缺,目前的遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)依然有待提升。為了改善遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制精度,實(shí)現(xiàn)遙感相機(jī)的精準(zhǔn)定位掃描,本文開(kāi)展了基于改進(jìn)型自抗擾控制策略和動(dòng)平衡機(jī)械機(jī)構(gòu)解耦協(xié)同作用的遙感相機(jī)姿態(tài)高精度控制系統(tǒng)研究。首先建立了遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,包括:動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)的模型,系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(永磁同步電機(jī))的電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)數(shù)學(xué)模型。其次設(shè)計(jì)了遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)的動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)。該機(jī)械機(jī)構(gòu)中,電機(jī)定子的反向扭矩通過(guò)增速器逐級(jí)傳遞,反向驅(qū)動(dòng)角動(dòng)量平衡輪獲得與電機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)遙感相機(jī)主軸的角動(dòng)量方向相反、量值相等的反向角動(dòng)量,實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)內(nèi)部角動(dòng)量平衡,完成軸系間運(yùn)動(dòng)耦合的解耦。然后研究了改進(jìn)型自抗擾控制策略。該控制策略因?yàn)椴捎昧舜罅康姆蔷�性函數(shù),是一種非線性控制策略...

【文章頁(yè)數(shù)】：159 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 論文選題背景和研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 遙感相機(jī)姿態(tài)控制軸系的動(dòng)平衡解耦研究現(xiàn)狀
        1.2.2 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制機(jī)制研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 遙感相機(jī)姿態(tài)控制軸系動(dòng)平衡解耦機(jī)構(gòu)
        1.3.2 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)改進(jìn)型自抗擾控制
    1.4 論文選題及結(jié)構(gòu)
        1.4.1 論文選題
        1.4.2 論文結(jié)構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
第2章 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
    2.1 引言
    2.2 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.1 機(jī)構(gòu)組成與工作原理
            2.2.1.1 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)的組成
            2.2.1.2 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)的工作原理
        2.2.2 齒輪系設(shè)計(jì)
    2.3 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)理論驗(yàn)證及結(jié)果分析
        2.3.1 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)理論驗(yàn)證
        2.3.2 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)結(jié)果分析
    2.4 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析
        2.4.1 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)三維仿真模型建立
        2.4.2 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)仿真及結(jié)果分析
            2.4.2.1 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)整定角動(dòng)量平衡輪的質(zhì)量放大比
            2.4.2.2 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)整定增速器的增速比
            2.4.2.3 動(dòng)平衡解耦機(jī)械機(jī)構(gòu)負(fù)載情況仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)建模研究
    3.1 引言
    3.2 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)組成
    3.3 遙感相機(jī)姿態(tài)控制軸系的動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)模型
        3.3.1 遙感相機(jī)姿態(tài)控制軸系
        3.3.2 動(dòng)平衡機(jī)械解耦機(jī)構(gòu)模型
    3.4 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電機(jī))建模研究
        3.4.1 坐標(biāo)變換原理
        3.4.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    3.5 本章小結(jié)
第4章 改進(jìn)型自抗擾控制策略研究
    4.1 引言
    4.2 從PID到ADRC
    4.3 新型非線性函數(shù)研究
    4.4 改進(jìn)型自抗擾控制策略研究
        4.4.1 跟蹤微分器
            4.4.1.1 關(guān)于過(guò)渡過(guò)程
            4.4.1.2 跟蹤微分器的算法
            4.4.1.3 跟蹤微分器的參數(shù)整定
            4.4.1.4 跟蹤微分器性能驗(yàn)證
        4.4.2 改進(jìn)型狀態(tài)擴(kuò)張觀測(cè)器
            4.4.2.1 改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的算法
            4.4.2.2 改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的穩(wěn)定性和收斂性
            4.4.2.3 改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器參數(shù)整定
            4.4.2.4 改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器仿真驗(yàn)證
        4.4.3 改進(jìn)型非線性狀態(tài)誤差反饋控制律
            4.4.3.1 改進(jìn)型非線性狀態(tài)誤差反饋控制律的算法
            4.4.3.2 改進(jìn)型非線性狀態(tài)誤差反饋控制律仿真驗(yàn)證
            4.4.3.3 改進(jìn)型非線性狀態(tài)誤差反饋控制律參數(shù)整定
        4.4.4 擾動(dòng)補(bǔ)償裝置(DCD)
        4.4.5 自抗擾控制策略的仿真研究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)改進(jìn)型自抗擾控制研究
    5.1 引言
    5.2 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)電流環(huán)改進(jìn)型自抗擾控制
        5.2.1 電流環(huán)的自抗擾控制策略模型
        5.2.2 電流環(huán)改進(jìn)型自抗擾控制器
            5.2.2.1 電流環(huán)跟蹤微分器設(shè)計(jì)
            5.2.2.2 電流環(huán)改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
            5.2.2.3 電流環(huán)改進(jìn)型非線性誤差反饋控制律設(shè)計(jì)
            5.2.2.4 電流環(huán)擾動(dòng)補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)
        5.2.3 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)電流環(huán)改進(jìn)型自抗擾控制仿真研究
    5.3 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)速度環(huán)改進(jìn)型自抗擾控制
        5.3.1 速度環(huán)的自抗擾控制策略模型
        5.3.2 速度環(huán)改進(jìn)型自抗擾控制器
            5.3.2.1 速度環(huán)跟蹤微分器設(shè)計(jì)
            5.3.2.2 速度環(huán)改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
            5.3.2.3 速度環(huán)改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器絕對(duì)穩(wěn)定性
        5.3.3 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)速度環(huán)改進(jìn)型自抗擾控制仿真研究
    5.4 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)位置環(huán)改進(jìn)型自抗擾控制
        5.4.1 位置環(huán)的自抗擾控制策略模型
        5.4.2 位置環(huán)改進(jìn)型自抗擾控制器
            5.4.2.1 位置環(huán)跟蹤微分器設(shè)計(jì)
            5.4.2.2 位置環(huán)跟蹤微分器參數(shù)整定
            5.4.2.3 位置環(huán)改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
            5.4.2.4 位置環(huán)改進(jìn)型非線性誤差反饋控制律設(shè)計(jì)
            5.4.2.5 位置環(huán)擾動(dòng)補(bǔ)償裝置
        5.4.3 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)位置環(huán)改進(jìn)型自抗擾控制仿真研究
    5.5 遙感相機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)改進(jìn)型自抗擾控制實(shí)驗(yàn)研究
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 后續(xù)研究與展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 附圖目錄
附錄2 附表目錄
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：3844242