本課題研制的光電測(cè)量系統(tǒng)是集紅外、測(cè)量電視和捕獲電視于一體的全程自動(dòng)跟蹤、數(shù)字圖像與各類(lèi)測(cè)量信息實(shí)時(shí)記錄的一套新型光電測(cè)量系統(tǒng)。它是不同類(lèi)型、不同功能的多探測(cè)器綜合應(yīng)用的代表;也是新一代光電測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展方向。 研制一套高精度、高動(dòng)態(tài)、高靈敏度與高穩(wěn)定性的快速捕獲與穩(wěn)定跟蹤控制系統(tǒng),是該光電測(cè)量系統(tǒng)研制成功的基本保證。復(fù)合控制技術(shù)、共軸跟蹤技術(shù)是系統(tǒng)的關(guān)鍵。 經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析、論證, 通過(guò)廣泛而充分的室內(nèi)室外試驗(yàn)。有限記憶濾波、3秒記憶跟蹤算法、卡爾曼濾波算法在系統(tǒng)中成功實(shí)現(xiàn),使系統(tǒng)的跟蹤速度、跟蹤精度滿足了指標(biāo)要求,綜合性能也得到了明顯提高。 應(yīng)用復(fù)合控制、共軸跟蹤技術(shù)和卡爾曼濾波算法的系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠,在大加速度、大速度跟蹤情況下,跟蹤精度高。進(jìn)一步證明了采用新技術(shù)的快速捕獲跟蹤控制系統(tǒng)是成功的。系統(tǒng)中采用的控制技術(shù)除了在光測(cè)設(shè)備中應(yīng)用外,還可用于其他跟蹤控制設(shè)備,具有很高的實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2004
【中圖分類(lèi)】：P111.32
【部分圖文】：

和M 分別是 與 M(t)的復(fù)數(shù)表示式。在實(shí)際應(yīng)用中，可以在速度環(huán)內(nèi)采用比例加積分校正來(lái)克服齒槽效應(yīng)影針對(duì)齒槽效應(yīng)引起的正弦擾動(dòng)，應(yīng)用內(nèi)模原理設(shè)計(jì)一個(gè)魯棒調(diào)節(jié)器。用觀測(cè)器對(duì)齒槽效應(yīng)引起的擾動(dòng)力矩進(jìn)行估值，再利用不變性原理設(shè)償裝置，構(gòu)成一種帶觀測(cè)器的復(fù)合控制系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償齒槽效應(yīng)的影響。.4 力矩干擾誤差力矩干擾誤差主要由摩擦力矩產(chǎn)生。干摩擦是影響控制系統(tǒng)性能的不它一方面造成系統(tǒng)靜態(tài)誤差，另一方面在系統(tǒng)低速運(yùn)行時(shí)引起跳動(dòng)。的干摩擦可以近似表示成執(zhí)行軸運(yùn)動(dòng)角速度的非線形函數(shù)，如圖 3-3 所，M 表示執(zhí)行軸上的干摩擦；M1表示靜摩擦；M2表示動(dòng)摩擦； 0表旋轉(zhuǎn)角速度。設(shè)控制系統(tǒng)的參考輸入θi是斜率為 i的斜坡函數(shù)。它隨著時(shí)間 t 的增長(zhǎng)關(guān)系增長(zhǎng)。由于存在干摩擦，系統(tǒng)輸出軸的角位置θ0和角速度 0不能蹤θi和 i。圖 3-4 為θi、θ0、 i、 0在系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中隨時(shí)間變化的[2]。

第五章 光電經(jīng)緯儀的快速捕獲與穩(wěn)定跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)切換，要求切換平衡不丟失目標(biāo)，切換成功率大于 95%。5.4 捕獲跟蹤控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)兩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同（高低系統(tǒng)多一套-5°和+185°的電限位和-7°和+190°機(jī)械限位系統(tǒng)，方位在自動(dòng)跟蹤時(shí)多一級(jí)正割補(bǔ)償），每套控制系統(tǒng)均由校正放大器、功率放大器、電源、單人操作桿、力矩電機(jī)組成。校正放大器中將數(shù)字化控制的程序模塊嵌入微機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制軟件中，采樣頻率為 50Hz，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行有效的濾波處理，并加入有效的智能控制算法，保證能快速、平穩(wěn)地捕獲跟蹤測(cè)量目標(biāo)；速度環(huán)路采用測(cè)速機(jī)測(cè)速；功率放大器采用脈沖調(diào)寬-PWM 功率放大器驅(qū)動(dòng)。結(jié)構(gòu)框圖如圖 5-2 捕獲跟蹤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示。

圖 5-3：探測(cè)器視軸與機(jī)械軸轉(zhuǎn)角關(guān)系運(yùn)動(dòng)到 D 點(diǎn)，探測(cè)器視軸測(cè)出方位脫靶量 x 時(shí)儀器方位機(jī)械軸從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)，轉(zhuǎn)過(guò)的角ACosERCosExRx= = 1低軸的轉(zhuǎn)角。即當(dāng)機(jī)械軸旋轉(zhuǎn)角度 A 時(shí)，探測(cè)示方位系統(tǒng)的增益將隨高低角 E 的余弦發(fā)生變統(tǒng)中就會(huì)形成一個(gè)變?cè)鲆姝h(huán)節(jié)，從而影響控制蹤模式下，方位控制系統(tǒng)中應(yīng)在其回路補(bǔ)償中硬件方法均可實(shí)現(xiàn)。軟件方法是在控制算法中計(jì)算；硬件方法是在高低機(jī)械軸上安裝一個(gè)余控制系統(tǒng)主回路使系統(tǒng)增益恒定。該光電經(jīng)緯的捕獲跟蹤控制系統(tǒng)是有開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、正反饋

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 官伯林;三軸光電跟蹤系統(tǒng)跟蹤策略和控制研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 尹立鵬;光電跟蹤數(shù)字化加速度傳感系統(tǒng)的研究[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2010年

2 蔣連鳳;光柵數(shù)字信號(hào)采集技術(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）;2010年

3 李亞杰;光電池云臺(tái)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2011年

4 涂再買(mǎi);車(chē)載自動(dòng)跟瞄裝置的粗精復(fù)合控制技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2006年

5 鞏蕤梓;空間二維光電測(cè)控系統(tǒng)控制技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

6 徐遵磊;某光電跟蹤控制系統(tǒng)中DSP與CAN總線技術(shù)的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2008年

7 亓繼;車(chē)載光電跟瞄系統(tǒng)控制技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

8 代根學(xué);基于DSP與FPGA的光電經(jīng)緯儀伺服控制器設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2010年

9 曾志;基于compactRIO車(chē)載跟瞄裝置控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2818215