本文關(guān)鍵詞：預(yù)測濾波技術(shù)在電視跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著被測目標(biāo)運動速度和加速度的不斷提高,導(dǎo)致光電經(jīng)緯儀電視跟蹤的動態(tài)誤差急劇增大。現(xiàn)有的控制方法已漸漸不能滿足控制精度的要求,如何提高伺服系統(tǒng)的跟蹤精度成為近年來研究的熱點。本論文論述了一種預(yù)測濾波的方法,將該方法應(yīng)用到光電經(jīng)緯儀的電視跟蹤系統(tǒng)中可以較大幅度減小跟蹤誤差。本文首先介紹了國內(nèi)外光測設(shè)備跟蹤伺服系統(tǒng)的發(fā)展情況,闡述了本文的研究意義。然后建立了電視跟蹤伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并利用SIMULINK建立了系統(tǒng)的仿真模型。 本文深入探討了預(yù)測濾波方法在光電經(jīng)緯儀跟蹤伺服系統(tǒng)中的實際工程應(yīng)用,提出了一種較為實用的濾波方法。從理論上分析了預(yù)測濾波方法提高跟蹤精度的原因及其對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響,并對該方法進(jìn)行了仿真研究。針對預(yù)測濾波方法加到系統(tǒng)后超調(diào)量較大的問題,提出了利用速度滯后補償技術(shù)和濾波值輸入信號分段加入到速度環(huán)來抑制超調(diào)量較大的方法,并通過仿真證明了該方法的有效性,通過在實驗中進(jìn)一步驗證了其可行性。 最后,對本文提出的預(yù)測濾波方法在光電經(jīng)緯儀的電視跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行了實驗驗證,取得了與仿真研究相一致的結(jié)果,實踐證明了該方法的正確性和工程應(yīng)用價值。并針對實驗中出現(xiàn)的問題,提出了自己的看法,并提出了可能的解決方法。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)測濾波 KALMAN濾波 光電經(jīng)緯儀 電視跟蹤伺服系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH761.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 光電經(jīng)緯儀及其跟蹤伺服系統(tǒng)簡介11-12
• 1.2 大型光測設(shè)備跟蹤伺服控制技術(shù)發(fā)展情況概述12-15
• 1.2.1 跟蹤伺服控制方法12-13
• 1.2.2 國內(nèi)外跟蹤伺服控制系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)13-15
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容及意義15-16
• 第二章 光電經(jīng)緯儀電視跟蹤伺服系統(tǒng)跟蹤精度評價及其數(shù)學(xué)模型16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 電視跟蹤伺服系統(tǒng)設(shè)計跟蹤精度評價方法16
• 2.3 光電經(jīng)緯儀電視跟蹤伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)仿真模型16-22
• 2.3.1 輸入信號的數(shù)學(xué)模型17-20
• 2.3.1.1 等效正弦17-18
• 2.3.1.2 光學(xué)動態(tài)靶標(biāo)18-20
• 2.3.2 電視跟蹤器（G_(TV)(s)）的數(shù)學(xué)模型20
• 2.3.3 控制回路參數(shù)（G_(pc)(s ) ,G_(Vc)(s) ,GH(s) ,G_p(s)）的數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.3.4 控制對象（G_M(s)）的數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.3.5 預(yù)測濾波函數(shù)（G_(KF)(s)）的數(shù)學(xué)模型22
• 2.4 電視跟蹤伺服系統(tǒng)SIMULINK 仿真模型實例22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 影響光電經(jīng)緯儀電視跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度的因素分析..24-34
• 3.1 電視跟蹤伺服系統(tǒng)跟蹤精度的動態(tài)誤差系數(shù)分析方法24-25
• 3.2 電視跟蹤伺服系統(tǒng)相機成像滯后對系統(tǒng)的影響25-27
• 3.2.1 電視測量獲取脫靶量原理25-26
• 3.2.2 脫靶量滯后對系統(tǒng)的影響26-27
• 3.3 常用的提高跟蹤精度的方法27-33
• 3.3.1 復(fù)合控制27-29
• 3.3.2 速度滯后補償29-31
• 3.3.3 動態(tài)高型控制方法的原理31-32
• 3.3.4 應(yīng)用預(yù)測濾波技術(shù)構(gòu)成等效的復(fù)合控制系統(tǒng)32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 預(yù)測濾波理論及其在經(jīng)緯儀電視跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用34-51
• 4.1 引言34
• 4.2 預(yù)測濾波原理簡介34-41
• 4.2.1 KALMAN 濾波簡介34-39
• 4.2.1.1 KALMAN 濾波原理35-37
• 4.2.1.2 KALMAN 濾波的實現(xiàn)37-38
• 4.2.1.3 KALMAN 濾波的仿真38-39
• 4.2.2 最小二乘法濾波39-41
• 4.3 電視跟蹤器延時環(huán)節(jié)的補償方法41-43
• 4.3.1 目標(biāo)位置合成41-42
• 4.3.2 目標(biāo)速度預(yù)測42-43
• 4.4 預(yù)測濾波的應(yīng)用仿真43-49
• 4.4.1 伺服系統(tǒng)介紹43-45
• 4.4.1.1 系統(tǒng)組成及功能43
• 4.4.1.2 數(shù)字控制器43-44
• 4.4.1.3 功率級44
• 4.4.1.4 采樣頻率的選擇44
• 4.4.1.5 低速的實現(xiàn)44-45
• 4.4.1.6 力矩電機的確定45
• 4.4.2 控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真45-49
• 4.4.2.1 速度回路45-46
• 4.4.2.2 位置回路46-49
• 4.5 仿真結(jié)果分析49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 第五章 機上實驗及結(jié)果對比分析51-58
• 5.1 引言51
• 5.2 伺服控制系統(tǒng)的實現(xiàn)51-52
• 5.2.1 伺服控制程序控制流程圖51-52
• 5.3 機上實驗及實驗結(jié)果分析52-56
• 5.3.1 捕獲電視實驗結(jié)果53-55
• 5.3.1.1 靶標(biāo)的運動周期為7S 時的跟蹤誤差53-54
• 5.3.1.2 靶標(biāo)的運動周期為4.6S 的跟蹤誤差54-55
• 5.3.2 紅外跟蹤電視實驗結(jié)果55
• 5.3.3 實驗結(jié)果55-56
• 5.4 結(jié)果分析56-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 第6章 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 本文總結(jié)58
• 6.2 展望58-60
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文60
• 個人簡歷60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭寧;呂俊偉;鄧江生;;基于集員估計的光電系統(tǒng)目標(biāo)狀態(tài)預(yù)測方法研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年08期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王虎;基于加速度信息的光束穩(wěn)定技術(shù)研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2010年

2 夏旭;船用穩(wěn)定平臺運動規(guī)劃算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

3 張珍;基于VxWorks信息控制系統(tǒng)的開發(fā)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2010年

4 杜杰;基于加速度計的光電伺服跟蹤系統(tǒng)前饋控制[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2011年

5 劉勝;基于DSP/FPGA的伺服控制器的研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2012年

6 林森;提高光電跟蹤伺服系統(tǒng)精度關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2012年

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

8 于丹;基于Compax3的伺服控制系統(tǒng)研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：預(yù)測濾波技術(shù)在電視跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：410144