本文關(guān)鍵詞：三軸轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展、慣導(dǎo)系統(tǒng)地位不斷提升,同樣對慣性元件精度的要求也逐漸變高。與此同時,作為慣性元件的測試平臺,轉(zhuǎn)臺精度也日益提高。本文主要以三軸轉(zhuǎn)臺為研究對象,針對存在耦合的數(shù)學(xué)模型,提出三軸轉(zhuǎn)臺的解耦方法,并在解耦的基礎(chǔ)上對三軸轉(zhuǎn)臺控制算法及相關(guān)性能進行探究。首先建立三軸轉(zhuǎn)臺的數(shù)學(xué)模型。建立無刷電機數(shù)學(xué)模型并得到電機系統(tǒng)簡化形式。分別推算內(nèi)、中、外各自框架的單獨模型,并利用力矩的相互作用為樞紐,將內(nèi)、中、外框架的數(shù)學(xué)模型聯(lián)系在一起,得到三軸轉(zhuǎn)臺存在動力學(xué)耦合的綜合狀態(tài)方程,并對轉(zhuǎn)臺模型進行仿真,驗證框架間耦合的存在性。通過靜態(tài)辨識方法分別進行主對角線辨識和定位角辨識,并得到轉(zhuǎn)臺慣量矩陣。之后對非線性反饋解耦和基于李導(dǎo)數(shù)解耦算法進行推導(dǎo)研究,并針對前一種解耦方法進行仿真,驗證解耦算法的有效性。然后對時變滑模變結(jié)構(gòu)控制進行研究。針對干擾對轉(zhuǎn)臺性能影響問題,設(shè)計了時變滑�？刂破�,且進行了收斂性證明。之后比較了時變滑模與傳統(tǒng)滑模對系統(tǒng)性能的影響以及在消除抖振方面作用。為進一步比較時變滑模與傳統(tǒng)滑模對系統(tǒng)跟蹤性能影響,采用階躍信號與正弦信號下進行仿真驗證。最后對時變滑�？刂扑惴ㄟM行優(yōu)化,研究迭代學(xué)習控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)中的優(yōu)化作用。在起始周期振蕩階段,系統(tǒng)采用迭代控制,使系統(tǒng)誤差不斷減小,且收斂;當誤差滿足一個極小值時,停止迭代控制,切換到滑�？刂�。雖然迭代學(xué)習控制在軌跡跟蹤上具有較好的效果,但其存在明顯的缺點是學(xué)習速度慢、迭代次數(shù)多等。隨后,引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點來對迭代學(xué)習律增益進行改善,將在線學(xué)習,在線控制和改善系統(tǒng)性能有效結(jié)合在一起。
【關(guān)鍵詞】：三軸轉(zhuǎn)臺 解耦算法 時變滑模 迭代控制 RBF網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V262.36;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題來源及研究的背景和意義9-10
• 1.1.1 課題的來源9
• 1.1.2 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外轉(zhuǎn)臺的研究現(xiàn)狀及分析10-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11
• 1.3 國內(nèi)外文獻綜述的簡析11-13
• 1.4 主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 三軸轉(zhuǎn)臺模型的建立15-35
• 2.1 引言15
• 2.2 三軸轉(zhuǎn)臺原理及電機模型15-18
• 2.2.1 三軸轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)控制原理15-16
• 2.2.2 無刷電機建模16-17
• 2.2.3 電機系統(tǒng)的簡化形式17-18
• 2.3 三個框架的動力學(xué)建模18-31
• 2.3.1 內(nèi)框架的動力學(xué)建模20-23
• 2.3.2 中框架的動力學(xué)建模23-25
• 2.3.3 外框架的動力學(xué)建模25-27
• 2.3.4 三個框架的狀態(tài)方程綜合27-31
• 2.4 三個框架的動力學(xué)模型仿真31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-35
• 第3章 框架參數(shù)的辨識與系統(tǒng)的解耦35-51
• 3.1 引言35
• 3.2 框架參數(shù)的確定35-40
• 3.2.1 主對角線參數(shù)辨識36-38
• 3.2.2 非對角線參數(shù)辨識38-40
• 3.3 三軸轉(zhuǎn)臺的解耦40-49
• 3.3.1 非線性反饋解耦40-42
• 3.3.2 基于李導(dǎo)數(shù)的解耦42-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第4章 三軸轉(zhuǎn)臺時變滑模變結(jié)構(gòu)控制51-64
• 4.1 引言51
• 4.2 轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的干擾因素51-53
• 4.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制基本概念53
• 4.4 滑模變結(jié)構(gòu)控制原理53-55
• 4.4.1 等效控制54
• 4.4.2 切換控制54-55
• 4.5 時變滑�？刂破髟O(shè)計55-58
• 4.5.1 三軸轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)時變滑�？刂破髟O(shè)計55-56
• 4.5.2 控制律收斂性證明56-58
• 4.6 仿真結(jié)果及分析58-62
• 4.7 本章小結(jié)62-64
• 第5章 時變滑模變結(jié)構(gòu)控制的優(yōu)化64-72
• 5.1 引言64
• 5.2 迭代學(xué)習控制基本描述64-65
• 5.3 基于迭代學(xué)習的滑�？刂葡到y(tǒng)設(shè)計65-67
• 5.4 仿真結(jié)果及分析67-68
• 5.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的迭代算法68-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻73-78
• 致謝78

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本文編號：426916