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三轴电控转台的自适应控制

李醇铼  
【摘要】: 随着武器系统的精度提高,对其测试的设备要求也越来越高,本论文以科研课题“SZT-3T三轴转台”为研究背景开展工作,主要研究该型号三轴转台电控伺服系统控制器的设计问题,分别利用经典PID和模型参考自适应控制算法对控制器进行设计。 本文在查阅大量国内外相关文献的基础上,综合了国内外仿真转台的发展概况,介绍了该型号三轴电控转台伺服系统总体设计方案,包括性能指标、硬件选取、软件流程编制。 针对该三轴电控转台控制系统动态指标要求,基于数学模型,用经典控制策略对转台系统进行的校正设计,并进行仿真测试。结果表明,经典PID对具有精确数学模型的物理对象能有效地控制,且当对象为在弱非线性时控制效果仍然良好。 针对该三轴电控转台伺服系统中的不确定性和外界干扰,基于Popov超稳定性理论和正实性理论,提出信号综合自适应并联模型跟随控制系统的模型参考自适应控制策略,并进行数字仿真。从响应曲线和误差曲线可以得到,当系统存在强非线性不确定性和大时变负载干扰时,即便当系统模型阶次发生变化时,所设计的信号综合自适应并联模型跟随控制器能有效抑制参数摄动及外力干扰,保证控制系统具有良好的跟踪特性。该方法较PID方法,具有更高的伺服跟踪性能和更强的鲁棒性。


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