陈峻山, 韩道达, 李乃星, 张 乐

(上海无线电设备研究所,上海 201109)

0 引言

机械扫描导引头一般采用机电伺服的形式,通过角度跟踪来实现视线角速度的精确测量[1-3]。作为一个典型的机电跟踪系统,导引头跟踪系统中存在多种影响系统性能的非线性特性,其中以摩擦特性的影响最为显著,严重时会引起回路极限环振荡。进行系统设计时需要通过理论计算、数字仿真和实物试验对这类极限环振荡开展针对性分析,并采取抑制措施消除其对系统的影响。

目前针对机电伺服系统的极限环问题,一般采用基于摩擦模型的方法进行分析[4-5]。这类方法一般采用静态或动态摩擦模型对系统的摩擦非线性进行建模,能充分反映摩擦机理,精确描述摩擦特性。但这类方法的分析准确性严重依赖于摩擦特性的建模精度,建模不准确会导致分析结果与实际情况相差很大。由于摩擦模型结构复杂、参数繁多,实际应用时很难快速、精确地建模,导致基于摩擦模型的分析方法难以在工程实践中快速有效地应用。

本文针对摩擦引起的机电跟踪系统极限环问题,提出了一种简化的极限环分析方法,将摩擦非线性特性简化为死区非线性特性,采用描述函数法对极限环的存在进行预测,并提出了一种抑制极限环振荡的控制方法。

1 极限环问题描述

1.1 系统线性模型

导引头跟踪系统是典型的机电跟踪系统,由探测和解角组合获得目标视线角和天线指向角的误差,通过回路控制器产生电机驱动信号,驱动电机带动机构转动,实现天线对目标的跟踪。……