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含有齿隙和摩擦的舰载雷达稳定平台动力学建模及控制仿真

张菊  
【摘要】: 本文以半框架两轴(横摇轴、纵摇轴)舰载雷达稳定平台为研究对象,运用Lagrange—Maxwell方程进行系统的能量分析,从而建立了理想的舰载雷达稳定平台的双轴耦合机电动力学模型。由于齿隙非线性与摩擦是影响伺服系统的两个重要环节,在综合分析了多种模型的特点基础上,针对舰载稳定平台建立了新的非线性模型,完善了原动力学方程的建模,使仿真与分析结果更加贴近实际。 结合经典PID控制算法,运用MATLAB软件分别对理想的动力学模型与考虑齿隙、摩擦的动力学模型进行控制仿真。通过比较得出:在考虑摩擦和齿隙的情况下,运用PID控制算法基本能够满足跟踪要求,但齿隙和摩擦使得角位移跟踪和角速度跟踪出现一定的滞后,在换向时还会出现“低速爬行”现象。


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