基于干扰补偿的稳定平台控制系统设计
2018-01-19陈丹丹朱海荣
机械设计与制造 2018年1期
潘 帅,杨 奕,陈丹丹,朱海荣
(南通大学 电气工程学院,江苏 南通 226019)
1 引言
惯性稳定平台是一种利用光电传感器作为探测器件,能利用机电伺服系统隔离外界扰动,并且能自动识别并捕获目标,具有位置定位和伺服稳定两大功能的器件[1]。稳定平台的跟踪精度和稳定性能是惯性制导以及航天航空等领域发展的关键部分[2]。
高精度惯性稳定平台在低速运行状态下,受到非线性摩擦力矩、线缆力矩、耦合力矩等的影响,机械伺服转台会出现时走时停的“爬行”现象,稳定时有较大的静差或出现极限环振荡现象[3-5]。此外,当平台被应用于某些特殊的设备上时,平台的方位和俯仰框架也可能在运动过程中受到外界随机干扰力矩的影响(如风阻力矩或是飞鸟撞击等)。这些现象的存在使得伺服系统的跟踪精度和稳定性能大大降低。
目前,为了降低扰动力矩对伺服系统的影响,国内外学者作了大量的科研工作,文献[6-7]提出了基于LuGre摩擦模型的控制算法,从研究结果可以看出,这类方法有效地提高了系统了响应速度、减小了系统进入稳定状态的时间,同时在一定程度上也降低了误差,但是忽略了被控对象在遇到外界扰动时的影响,仅考虑了摩擦补偿问题。文献[8-10]针对所有影响被控对象的干扰因素提出了一种基于扰动观测器的扰动抑制设计方式,并取得了较好的控制效果,但是针对的实验对象是单轴伺服转台,忽略了多维运动时轴系间的耦合因素。……
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