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《哈尔滨工业大学》 2008年
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陀螺稳定平台伺服控制系统研究

王石静  
【摘要】:陀螺稳定平台能够隔离载体扰动,保持平台上探测设备的视轴在惯性空间的稳定,从而保证探测设备对目标的精确跟踪,在现代武器系统中得到了广泛的应用。本文针对项目需求,研究了陀螺稳定平台工作原理,建立了数学模型,对影响系统精度的摩擦力矩和陀螺噪声这两大主要因素进行了深入研究,并分析和研究了解决这两大问题的方法。 首先,在了解了陀螺平台系统工作原理的基础上,建立了系统的各组成部分模型,并根据载体扰动传递机制完善了模型。其中,非线性摩擦对系统精度的影响很大,所以,本文建立了适用于仿真分析的摩擦模型,这对分析扰动对系统精度的影响情况以及研究控制器控制效果奠定了基础。 其次,测量元件陀螺的噪声是影响系统精度的另一个重要因素。本文用IEEE公认的陀螺参数分析的标准方法——Allan方差法分析了陀螺信号噪声;研究了三种滤波方法——数字低通滤波、小波变换阈值滤波、自适应滤波,并将这三种方法直接用于处理陀螺信号;仿真分析比较了滤波效果。此外,分析了滤波前后陀螺信号的幅度谱,利用Allan方差法并通过最小二乘拟合得到了滤波前后陀螺信号中各误差源的幅度,从不同的角度进一步证实了:三种方法中,自适应滤波效果最佳。 最后,设计了平台伺服系统控制器,主要研究了传统的超前滞后控制和滑模变结构控制。并对这两种控制器的控制效果进行了系统稳定仿真实验分析,结果表明变结构控制效果远远优于超前滞后控制。此外,进行了系统位置跟踪的仿真实验,结果表明变结构控制下系统可以较精确地跟踪一般的低频运动目标,满足一定的跟踪精度要求。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TJ765

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈寅生;惯性平台框架摩擦力矩测试系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 蔡刚刚;机抖激光陀螺单轴稳定平台控制技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕妍红,崔中兴;环形激光陀螺信号分析与处理[J];传感技术学报;2004年02期
2 付强文,张英敏;光纤陀螺信号处理的实用方法[J];传感技术学报;2005年01期
3 姬伟;李奇;;光纤陀螺信号误差分析与滤波算法的研究[J];传感技术学报;2007年04期
4 朱培申,王合龙,姜世发;陀螺稳定平台框架伺服系统变结构控制器的设计和仿真[J];电光与控制;1998年02期
5 胡浩军;毛耀;马佳光;包启亮;任戈;;稳定平台对基座角速率扰动的抑制能力[J];电机与控制学报;2007年01期
6 胡浩;刘增力;张亚琴;周鑫;应浩;;一种新的变步长LMS自适应算法及其仿真[J];电子科技;2006年11期
7 高鹰,谢胜利;一种变步长LMS自适应滤波算法及分析[J];电子学报;2001年08期
8 王连明,葛文奇,谢慕君;陀螺稳定平台速度环的一种神经网络自适应控制方法[J];光电工程;2001年04期
9 高玉凯,邓正隆;小波变换与卡尔曼滤波结合的RLG降噪方法[J];光电工程;2005年05期
10 黄永梅,傅承毓;实时跟踪控制系统中的数字滤波技术[J];光电工程;1998年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王霞;基于X-Y平台的摩擦补偿理论研究[D];河北大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孔祥梅;李宏光;;滑模控制中一类趋近律的改进[J];鞍山科技大学学报;2007年04期
2 吴小洪;林晓新;曹占伦;姜永军;袁喜林;;三极管粘片机S曲线加减速控制[J];半导体技术;2008年03期
3 陶成,谈振辉,李承恕;线性无偏最小方差多用户信号检测器[J];北方交通大学学报;1995年03期
4 敖宏奎;王宏力;侯青剑;孙渊;;弹道导弹轨迹发生器的设计[J];兵工自动化;2007年08期
5 曹立佳;颜诗源;张胜修;;基于Simulink的巡航导弹INS/CPS组合导航仿真[J];兵工自动化;2007年12期
6 丁涛;赵忠;;捷联惯导系统的误差角关系与推导[J];兵工自动化;2007年12期
7 欧阳长青;张春华;;CCD相机移测装置的设计[J];兵工自动化;2009年11期
8 崔旭涛;杨日杰;何友;;基于DSP信号处理系统的自适应滤波器[J];兵工自动化;2010年01期
9 黄雪妮;赵忠;杨利兰;;游移方位激光捷联惯导系统传递对准方法[J];兵工自动化;2011年05期
10 朱同兴;刘必标;张天佑;罗礁;;转角跟踪误差对膛线拉削精度影响的分析[J];兵工自动化;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张雪菲;田彦涛;王红睿;丁策;;基于扩展卡尔曼滤波的板球系统摩擦力估计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 董磊;刘贤兴;孙宇新;;无轴承异步电机径向悬浮力的微分几何变结构解耦控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 张娴;程月华;姜斌;;基于滑模观测器和变结构控制的小卫星姿态控制系统设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 王亚慧;程培新;赵亚丹;张桐;;针对时滞系统的RBF神经网络滑模控制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 严恭敏;严卫生;徐德民;;逆向导航算法及其在捷联罗经动基座初始对准中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 张泽;段广仁;;超定条件下基于星敏感器的姿态确定[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 尚松田;邓志红;付梦印;王瑞涛;莫凡;;单轴旋转调制对光纤陀螺惯导系统精度的影响分析[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 孙明玮;焦纲领;杨瑞光;陈增强;;自抗扰控制在飞行器控制与制导上的应用与分析——不同时间尺度问题的摸索[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 李岳明;万磊;王波;;新型切换函数滑模控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘凤鸣;重力梯度辅助导航定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张勤拓;机载导弹SINS动基座传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘攀;绳索牵引机器人及虚拟重力系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 项建弘;基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
10 吴富梅;GNSS/INS组合导航误差补偿与自适应滤波理论的拓展[D];解放军信息工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
3 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
4 王公旺;高压带电作业机器人运动控制系统的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
5 何凤平;迟滞系统的滑模变结构控制算法研究[D];浙江理工大学;2010年
6 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
7 崔运涛;基于ARM+DSP的捷联航姿系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 吴岩;微惯性组合惯导系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严恭敏;严卫生;徐德民;罗毅松;马建伟;;抖动偏频激光陀螺整周期采样对捷联惯导姿态解算的影响[J];传感技术学报;2007年10期
2 赖小航;M992轴承摩擦力矩测量仪的改进[J];轴承;2000年06期
3 郭淑芳,汤永红,马军;转盘轴承摩擦力矩测量仪[J];轴承;2004年11期
4 高冰;张萍;;轴承动态摩擦力矩测量的驱动控制[J];轴承;2007年12期
5 李副来;李济顺;朱孔敏;;轴系摩擦力矩测量仪的研制[J];轴承;2008年10期
6 陈延明;摩擦力矩的测量及力矩测试仪的应用[J];轴承;1994年10期
7 樊锦川;吕航伟;闫海峰;;自适应滤波器在激光陀螺抖动解调中的应用[J];电光与控制;2009年08期
8 姜燕平;旋转变压器原理及其应用[J];电气时代;2005年10期
9 姜燕平;;旋转变压器原理及其在自动控制中的应用[J];国内外机电一体化技术;2005年06期
10 蔡刚刚;;单轴转台伺服控制系统电路设计[J];电子设计工程;2011年18期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张伟;基于开环光纤陀螺控制的无人作战平台稳定技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 王连明;机载光电平台的稳定与跟踪伺服控制技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
3 毕永利;多框架光电平台控制系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
4 张鹏飞;二频机抖激光陀螺捷联惯导系统及其实时温度补偿方法的研究[D];国防科学技术大学;2006年
5 张庆华;高集成度激光陀螺小型化高压电源与抖动剥除技术的研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 曾文;惯性平台结构与精密转位系统的动态设计[D];重庆大学;2002年
2 朱孔敏;成对角接触球轴承摩擦力矩测量仪研制[D];合肥工业大学;2004年
3 许高雁;基于DSP和CPLD技术的激光陀螺捷联惯导系统小型化导航CPU板的研制[D];国防科学技术大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 付强文,张英敏;光纤陀螺信号处理的实用方法[J];传感技术学报;2005年01期
2 罗中良,高潮,王方连,官峰,施仁;不确定信息的数字滤波器设计及应用[J];传感器技术;2002年05期
3 王毅,何朕,苏宝库;摩擦模型的Simulink仿真[J];电机与控制学报;2004年01期
4 王中华,王兴松,徐卫良;X-Y定位平台的鲁棒自适应摩擦补偿[J];东南大学学报(自然科学版);2002年01期
5 叶华,吴伯修;变步长自适应滤波算法的研究[J];电子学报;1990年04期
6 高鹰,谢胜利;一种变步长LMS自适应滤波算法及分析[J];电子学报;2001年08期
7 吴光弼,祝琳瑜;一种变步长LMS自适应滤波算法[J];电子学报;1994年01期
8 胡浩军,马佳光,王强,吴琼雁;快速控制反射镜系统中的传递函数辨识[J];光电工程;2005年07期
9 贾平,张葆;航空光电侦察平台关键技术及其发展[J];光学精密工程;2003年01期
10 陈淑芬,朱永,秦秉坤,常建新;集成光学光纤陀螺的噪声分析[J];光学技术;1999年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毕永利,刘洵,葛文奇,李洁;机载多框架陀螺稳定平台速度稳定环设计[J];光电工程;2004年02期
2 许江宁;朱涛;卞鸿巍;;航空摄影陀螺稳定平台[J];仪器仪表学报;2007年05期
3 柯芳;樊键;尹小杰;;陀螺稳定平台伺服回路的变结构控制[J];弹箭与制导学报;2009年06期
4 胡云中;陀螺稳定平台漂移误差参数的辨识方法研究[J];航天控制;2004年02期
5 邓方艺;王乐勇;王晓强;陈泉;;振动条件下陀螺稳定平台漂移大的分析研究[J];装备制造技术;2007年01期
6 丛爽;邓科;尚伟伟;沈宏海;;陀螺稳定平台建模分析[J];科技导报;2011年09期
7 王鹏,陈澜,安锦文;无人机任务设备/飞机综合控制的建模及仿真[J];弹箭与制导学报;2004年01期
8 陈曼;邹谊;史晓东;;基于dSPACE的陀螺稳定平台开发与测试系统设计[J];仪器仪表用户;2010年01期
9 谢义成;平台系统随机数学模型的辨识[J];南京航空航天大学学报;1988年S1期
10 杨海峰,李奇,姬伟;高精度伺服稳定跟踪平台数字控制器研制[J];东南大学学报(自然科学版);2004年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓自立;马灵洁;黄先日;;应用白噪声估值器的信号最优估计统一方法[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
2 高勤;都学新;;莫尔斯信号的新型滤波方法[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
3 王大平;张杭;赵新明;;电磁兼容设计中的滤波方法[A];第一届电器装备及其智能化学术会议论文集[C];2007年
4 马芳;韦玮;;三轴陀螺稳定平台快速标定方法研究[A];2010年惯性技术 发展动态 发展方向研讨会文集[C];2010年
5 邓科;丛爽;沈宏海;;高精度陀螺稳定平台的控制策略及误差补偿方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
6 资礼波;盖增喜;;一种基于时频谱的反Q滤波方法[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
7 张振;徐鸣洁;王良书;王勤;;高斯导向滤波方法在中国东南部航磁数据处理中的应用[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
8 彭代平;陈林;;一种基于波场向下延拓的反Q滤波方法[A];中国地球物理·2009[C];2009年
9 蔡立华;高慧斌;张淑梅;余毅;葛兵;;舰载光电跟踪设备视轴稳定H_∞混合灵敏度方法的研究[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
10 李清军;李文明;;三轴稳定平台的陀螺耦合分析[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 李永增;森林资源值几多[N];山西经济日报;2001年
2 黄延;谐波对双拉行业低压配电与控制系统的影响及消除方法[N];中国包装报;2006年
3 李大庆;遥感科学论坛研究生“唱”主角[N];科技日报;2007年
4 姜中殿;在宇宙空间遨游[N];人民日报海外版;2004年
5 湖南 李杰;89C2051在直流母线降压控制器中的应用[N];电子报;2002年
6 记者 铁铮;中国森林生物多样性价值7万多亿[N];中国绿色时报;2000年
7 铁铮;中国森林生物多样性价值七万多亿[N];科技日报;2000年
8 刘胜利 宋书杰;俄罗斯新型无人直升机“群英会”[N];解放军报;2011年
9 记者 耿锐斌;俄卫星发射失败 系人为失误所致[N];新华每日电讯;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高媛;最优和自校正多传感器观测融合滤波方法和算法研究[D];黑龙江大学;2010年
2 侯代文;非线性滤波及其在说话人跟踪中的应用研究[D];大连理工大学;2008年
3 刘也;弹道目标实时跟踪的稳健高精度融合滤波方法[D];国防科学技术大学;2011年
4 郑钰辉;空域自适应滤波方法及其在斜模式遥感图像复原中的应用[D];南京理工大学;2009年
5 王强;航空高光谱遥感光谱域噪声滤波应用研究[D];华东师范大学;2006年
6 向礼;非线性滤波方法及其在导航中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 张芳;散斑干涉信息提取技术及其应用研究[D];天津大学;2009年
8 蔡立华;基于陀螺的舰载光电经纬仪视轴稳定技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
9 靳国旺;InSAR获取高精度DEM关键处理技术研究[D];解放军信息工程大学;2007年
10 徐敏;BESIII实验的顶点及共振态粒子重建研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王石静;陀螺稳定平台伺服控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 李伟;陀螺稳定平台控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 黄会生;基于Elmo控制器的吊舱陀螺稳定平台设计[D];华南理工大学;2010年
4 陈小祥;精确制导光电导引稳定平台控制系统设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 刘洋;任务设备与飞行综合控制系统的建模与研究[D];西北工业大学;2003年
6 马超;卡尔曼滤波方法在AREM模式中的应用[D];武汉理工大学;2005年
7 姜坤;陀螺稳定吊舱控制系统稳定回路设计与研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 王永平;机载LIDAR数据处理及林业三维信息提取研究[D];中国测绘科学研究院;2006年
9 王晓信;干涉雷达地表形变监测数据质量改善方法研究[D];浙江大学;2006年
10 宋珊珊;物理模拟试验模型顶面三维面形测量方法研究[D];中国石油大学;2007年
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