視軸穩(wěn)定與跟蹤系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)及算法研究.pdf

1、在航天偵察、航海偵測、環(huán)境偵測等領(lǐng)域中，視軸穩(wěn)定平臺得到了大量的應(yīng)用。在實際應(yīng)用中，穩(wěn)定平臺能隔離載體的振動，提高攝影的質(zhì)量。視軸穩(wěn)定與跟蹤系統(tǒng)主要實現(xiàn)兩大功能:一是使相機視軸相對周圍的慣性空間保持穩(wěn)定，二是保證相機視軸按照指定規(guī)律跟蹤指定航道。
　　CCD相機在載機上的穩(wěn)定防抖以及視軸精確跟蹤問題一直以來都是一個難題。系統(tǒng)受內(nèi)部摩擦力矩擾動，外部載機振動帶來的隨機擾動，機械諧振，陀螺信號漂移誤差等因素的影響，造成CCD相機視軸難

2、于在預(yù)定的航道上保持穩(wěn)定，造成拍攝質(zhì)量的下降。
　　本論文針對載機上的CCD相機對預(yù)定航道的穩(wěn)定瞄準(zhǔn)與精確跟蹤問題中的相關(guān)技術(shù)進行了理論研究和仿真驗證，旨在能實現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)定的性能指標(biāo)。本文以此為背景，開展了如下幾點研究工作:
　　(1)對整個伺服控制系統(tǒng)模型作了詳細的推導(dǎo)，根據(jù)實際情況選擇了伺服系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)。確定采用雙速度環(huán)的串級復(fù)合控制方案，將電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)、穩(wěn)定環(huán)以及位置環(huán)組合起來形成多環(huán)路系統(tǒng)。
　　(2)在對伺

3、服驅(qū)動器進行建模的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定指標(biāo)要求，對穩(wěn)定環(huán)進行了綜合校正，得到了滿意的控制效果。
　　(3)在伺服跟蹤回路中引入了將智能控制算法和常規(guī)PID控制算法相結(jié)合的智能PID控制器，并分別對常規(guī)PID控制器和智能PID控制器進行了仿真，證明了智能PID控制算法在跟蹤回路中的優(yōu)勢。
　　本文對實際系統(tǒng)進行了研究論證，提出了合理的控制方案和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，為實際應(yīng)用系統(tǒng)的研制和改進提高奠