本文選題：MEMS陀螺儀 + 光電穩(wěn)定平臺(tái)　； 參考：《中北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：作為慣性技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，光電穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)因其能隔離載體運(yùn)動(dòng)對(duì)載荷的干擾，得以在現(xiàn)代武器系統(tǒng)和民用設(shè)備中廣泛應(yīng)用。鑒于國外對(duì)我國慣性技術(shù)的封鎖以及我國慣性技術(shù)起步晚、相對(duì)西方發(fā)達(dá)國家技術(shù)落后的基本國情，開展光電穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文針對(duì)某型光電穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了基于MEMS陀螺的兩軸穩(wěn)定系統(tǒng)，闡述了穩(wěn)定平臺(tái)的設(shè)計(jì)要求、整體方案和具體實(shí)現(xiàn)方法。該平臺(tái)以小型化為目標(biāo)，采用MEMS陀螺儀敏感框架的角速度信號(hào)，利用增量型PID控制算法進(jìn)行數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)進(jìn)行MEMS陀螺隨機(jī)漂移誤差分析、模型建立與辨識(shí)及濾波補(bǔ)償研究工作。 文中首先敘述了光電穩(wěn)定平臺(tái)的應(yīng)用領(lǐng)域及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，然后利用CATIA軟件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真，接著分析了平臺(tái)伺服系統(tǒng)控制策略、PID控制算法原理以及機(jī)械結(jié)構(gòu)、干擾力矩和陀螺信號(hào)誤差等對(duì)平臺(tái)穩(wěn)定精度的影響；其次對(duì)MEMS陀螺隨機(jī)誤差及模型辨識(shí)方法進(jìn)行了論證，利用Allan方差法分析了MEMS陀螺隨機(jī)誤差的組成，并建立了相應(yīng)的ARMA模型進(jìn)行擬合預(yù)測(cè)；最后采用卡爾曼濾波有效降低了MEMS陀螺的輸出噪聲，提高了穩(wěn)定控制精度。
[Abstract]:As an important application field of inertial technology, photoelectric stable tracking platform is widely used in modern weapon system and civil equipment because of its ability to isolate the interference of carrier motion to load. In view of the blockage of China's inertial technology abroad and the late start of our country's inertial technology, compared with the basic conditions of the western developed countries, it is of great practical significance and application value to carry out the research on the key technologies of the photoelectric stability tracking platform. In this paper, a two-axis stabilization system based on MEMS gyroscope is designed according to the application requirements of a certain photoelectric stability tracking platform. The design requirements, the overall scheme and the concrete implementation method of the stabilization platform are described. The platform aims at miniaturization, adopts the angular velocity signal of the sensitive frame of MEMS gyroscope, uses incremental PID control algorithm to design and implement the digital servo control system, and focuses on the analysis of random drift error of MEMS gyroscope. Modeling, identification and filtering compensation. In this paper, the application field of optoelectronic stabilization platform and the present research situation at home and abroad are described, then the structure design and simulation are carried out by using CATIA software, and then the control strategy of the platform servo system is analyzed, and the principle of pid control algorithm and the mechanical structure are analyzed. Secondly, the random error and model identification method of MEMS gyroscope are demonstrated, and the composition of random error of MEMS gyroscope is analyzed by Allan variance method. The corresponding ARMA model is established for fitting and prediction. Finally, Kalman filter is used to effectively reduce the output noise of MEMS gyroscope and improve the stability control accuracy.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN911.7;V241.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1783580