宽频振动条件下航空光电平台视轴稳定技术研究

	宽频振动条件下航空光电平台视轴稳定技术研究
	申帅
	2016-10-01
发表期刊	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
期号	6
摘要	航空光电稳定平台主要用于承载高精度成像系统,使其与外部扰动相隔离,以保证视轴在惯性空间内稳定。因此,航空光电稳定平台在现代信息、武器、侦察等系统中得到了广泛的应用。然而现役光电稳定平台控制系统大都采用电流反馈、速度反馈、位置反馈的三闭环控制模式,这种控制模式下的光电稳定平台不能从根源上直接对平台所受到的扰动力矩进行抑制,从而严重影响了光电稳定平台的视轴稳定能力,使得平台在对目标进行跟踪、定位时产生不必要的偏差。针对以上问题,本课题提出在传统平台控制系统中增加可以直接抑制扰动力矩的加速度反馈环节和质量不平衡力矩前馈补偿环节,以提高光电稳定平台的扰动隔离度,进而提高光电稳定平台的视轴稳定精度。在建立加速度反馈的过程中,设计增加开关区域线性区宽度的最速控制跟踪微分器用以获取平台的角加速度信号,大大减少了传统利用差分获取角加速度信号,受噪声影响严重的问题;同时相对于利用角加速度传感器获取角加速度信号利用跟踪微分器获取角加速度信号的成本大大降低。并且设计新的基于伪微分控制策略的控制器代替传统PI控制减少了系统零点影响,提高了系统的稳定性。在实现质量不平衡力矩前馈补偿的过程中,根据平台轴系耦合关系建立平台各个框架的坐标变换矩阵,利用经坐标变换后的线加速度信号,建立基于平台自身模型的补偿函数实现对质量不平衡力矩的精确补偿。为了验证方案的可行性,将平台置于摇摆台、振动台中进行实验,并通过高低温实验验证新的控制系统的可靠性。经验证,新的平台系统在高频段和低频段对扰动均有很好的抑制能力,从而提高了平台的扰动隔离度,使平台的视轴稳定精度得以提升。
关键词	航空光电稳定平台加速度反馈质量不平衡力矩前馈跟踪微分器伪微分控制
语种	中文
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/58086
专题	中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	申帅. 宽频振动条件下航空光电平台视轴稳定技术研究[J]. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,2016(6).
APA	申帅.(2016).宽频振动条件下航空光电平台视轴稳定技术研究.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(6).
MLA	申帅."宽频振动条件下航空光电平台视轴稳定技术研究".中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 .6(2016).