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《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
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多框架光电平台控制系统研究

毕永利  
【摘要】:无人机载光电侦察平台是近十年来发展极为迅速的一种新型实时图像侦察设备,它是一个集光、机、电于一体的复杂系统。本文以理论与实验为基础,对无人机载多框架光电平台中的耦合问题、反馈测量元件测量信号中噪声的滤除方法以及有效的控制策略等方面进行深入研究。 本文首先根据该多框架光电平台的结构推导出各框架的转动惯量、运动学和动力学耦合方程,提出了减小动力学耦合程度的措施,为机械结构的合理设计提供了理论指导,为多框架光电平台控制系统的设计提出了要求。 反馈元件的测量精度对控制系统的控制性能影响很大。分析了反馈元件测量信号中噪声的概率分布特性和频谱特性,对呈正态分布的噪声信号提出了统计滤波法,分析了该滤波法优于算术平均滤波法的原因。从时域、频域和相位滞后等几方面对滤波处理后的信号进行了分析,得出了各种滤波法适用的范围以及在实际使用中应注意的问题。经滤波处理后的信号,满足了平台低速运动的平稳性和一些补偿方法的要求。 分析了速率稳定回路设计中应着力解决的问题,提出了平方滞后超前校正和非线性加速度补偿措施,显著地提高了开环增益,并抑制了超调,取得了满意的控制效果。另外,把跟踪过程分成捕获和稳定跟踪两个阶段,采用多模变增益控制技术,提高了捕获的快速性和稳态跟踪精度。 最后对本文提出的理论和方法进行了实验研究,取得了与仿真和理论分析相一致的结果,证明了本文理论分析的正确性和工程实用价值。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:V249

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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5 张伟;陈宇中;胡永明;;遥控武器站结构优化设计[J];计算机与现代化;2011年08期
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1 陈益;具有目的域的光电稳定跟踪系统满意控制策略[D];南京理工大学;2010年
2 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
3 张智永;光电稳定伺服机构的关键测控问题研究[D];国防科学技术大学;2006年
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5 王洪;航空光电平台图像稳定技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
6 梁伟;光电经纬仪数字化加速度传感系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
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1 马宏垒;二框二轴光电稳定平台结构设计研究及有限元分析[D];吉林大学;2011年
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4 张旭;基于光纤陀螺的光电平台控制与补偿研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 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
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7 孙娜娜;两轴稳定平台直接控制与间接控制比较研究[D];西安电子科技大学;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李辉;用计算机模拟桩─土体系振动试验研究[J];四川建筑科学研究;1994年04期
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10 江明,王伟;变频调速技术的发展概况及趋势[J];安徽机电学院学报;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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4 高亚辉;杨刚;臧军;;航空发动机液压执行机构模型时域辨识方法研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
5 宋慧峰;解小华;贾晓彦;张爱春;;直流调速系统的新型设计方法的研究与仿真[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
6 黄波;林健;;直接转矩控制在拖动技术中的仿真与分析[A];煤炭机电与自动化实用技术[C];2012年
7 白鑫;曹芬;关小伟;;激光通信系统瞄准精度的提高方法[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 陈龙祥;蔡国平;;柔性悬臂梁的多时滞最优控制[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 冯德军;王雪松;王国玉;;空间目标的ISAR跟踪[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
10 王岩;陶薇;;污水处理曝气系统中节能检控技术的应用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯婷;离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制[D];山东科技大学;2010年
2 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李莎莎;反辐射导弹仿真系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 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
6 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 梁燕军;海洋平台非线性系统最优减振控制研究[D];中国海洋大学;2010年
8 苏日建;信息测量系统及其若干问题的研究[D];华中科技大学;2010年
9 杨丹;压电复合结构主动吸声理论与方法研究[D];华中科技大学;2010年
10 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐顺杰;大功率LED封装共晶炉及灯具传热过程仿真分析[D];华中农业大学;2010年
2 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
3 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
4 李华英;航空发动机多变量鲁棒控制方法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
6 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
7 郝华东;卡尔曼滤波在InSAR相位解缠中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
8 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
9 王坤;液体粘性传动研究及应用[D];山东科技大学;2010年
10 孙冰;轴承滚子外径非接触检测系统及算法的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
【同被引文献】
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1 许晖;安源;金光;马梦林;;光电平台无角位移减振机构运动分析[J];半导体光电;2006年05期
2 邹学锋;卢新艳;;基于Allan方差的MEMS陀螺仪性能评价方法[J];微纳电子技术;2010年08期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 汤铭;;卫星跟踪稳定平台实现[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年
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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
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8 王小军;全空域跟踪的舰载雷达驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
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10 车双良;高精度光电测控系统及其控制策略研究[D];西北工业大学;2003年
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1 蔡雄;硅微机械陀螺仪的随机误差建模与补偿[D];南京理工大学;2011年
2 于晓涛;捷联稳定吊舱控制系统设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
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4 申涛;红外成像导引头捷联式稳定平台技术研究[D];上海交通大学;2011年
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6 闫砺锋;运动控制技术研究及运动控制板卡开发[D];四川大学;2001年
7 贺小蓉;飞行仿真转台现代控制技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
8 柳贵福;光学陀螺输入输出特性建模及补偿技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
9 赵海丽;舰载光电干扰伺服控制系统研究[D];长春理工大学;2002年
10 吴宏圣;TDICCD全景航空相机像移补偿研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
【二级引证文献】
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1 庄坚;马宏;;飞行定向训练器研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2008年02期
2 沈晓洋;陈洪亮;刘昇;;机载陀螺稳定平台控制算法[J];电光与控制;2011年04期
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6 毕永利;刘琳;黄显林;史丽萍;;两轴稳定装置稳定机理分析与框架运动补偿计算[J];黑龙江大学工程学报;2011年04期
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9 洪华杰;贠平平;王学宁;赵创社;;光电稳定滑模变结构控制系统的设计与仿真[J];计算机仿真;2010年07期
10 刘斌;王常虹;李伟;;间隙度量与跟踪系统中的鲁棒控制器设计[J];控制与决策;2010年11期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 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
2 李焱;王弟男;陈涛;;提高舰载光电系统视轴稳定的复合机动检测法[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈益;具有目的域的光电稳定跟踪系统满意控制策略[D];南京理工大学;2010年
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5 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
6 罗护;基于精密绳传动的导引头机构若干问题研究[D];国防科学技术大学;2008年
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8 张文博;导引头伺服机构工作特性与先进测控方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
9 梁伟;光电经纬仪数字化加速度传感系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
10 官伯林;三轴光电跟踪系统跟踪策略和控制研究[D];西安电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 段继岗;舰载跟踪雷达二自由度数字伺服系统的设计[D];西安电子科技大学;2010年
3 苏盼;陀螺稳定吊舱控制系统设计及滤波算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 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
5 吕庆磊;三轴稳定跟踪平台设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 张娜;车载平板式卫星电视接收系统稳定控制系统设计与实现[D];南京理工大学;2012年
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10 杨硕;多传感器信息融合及合成显示处理技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 张振轩;雷有生;马佳光;马振洲;邓集成;;778光电经纬仪总体设计[J];光学工程;1986年01期
4 马佳光;;捕获跟踪与瞄准系统的基本技术问题[J];光学工程;1989年03期
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【相似文献】
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4 陈杰;基于IEEE1451.2标准的温室数据采集系统的研究与设计[D];浙江大学;2006年
5 朱峰;嵌入式网络仪表的实现[D];天津工业大学;2007年
6 弥龙飞;基于SoC的高精度数据采集系统设计[D];西北大学;2009年
7 于姣;基于LPC2368的心电信号的检测与分析[D];苏州大学;2009年
8 杨璧君;智能化心电信号记录分析系统的研究[D];南京理工大学;2004年
9 杜启飞;基于ARM的网络化智能仪表的开发与研究[D];天津工业大学;2005年
10 刘振力;含油率检测传感器水出口流态的研究[D];华中科技大学;2005年
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