惯性平台稳定回路的设计研究

发布时间：2017-03-20 11:01

  本文关键词：惯性平台稳定回路的设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：航海、航空和航天事业的迅速发展离不开惯性导航系统,而其中的平台稳定回路是事关导航精度的关键部分。 稳定回路是控制平台姿态的闭环回路,它同修正回路共同作用使平台稳定跟踪当地地理坐标系。通常稳定回路使用陀螺敏感平台与地理坐标系间的角差,此角差信号经过调理、直流校正和功率放大后驱动电机使平台向减小角差的方向移动。本文通过在实验基础上建立的控制模型,设计了滞后-超前校正环节。经典PID控制规律加模拟电子系统的解决方案在平台稳定回路控制中已经成为一种成熟的技术,本文通过理论分析和仿真试验以及实际应用得到的结果证明了以上方法的可行性。 然而模拟控制系统有着不稳定、实现复杂、不容易升级等缺点。在基于DSP基础上搭建的数字控制系统能够有效的克服这些问题。本论文在最后讨论了DSP在稳定回路中的应用并提出一个新方案。
【关键词】：稳定回路 PID控制 模拟电路 DSP
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：V249.3
【目录】：

• 第1章 绪论9-15
• 1．1 惯性导航概述9-10
• 1．2 当地水平指北惯导系统10-12
• 1．3 稳定回路的作用12-13
• 1．4 国内外稳定回路的发展状况13-14
• 1．5 课题的背景和意义14-15
• 第2章 稳定回路的结构及系统建模15-31
• 2．1 稳定回路的组成15-28
• 2．1．1 陀螺仪16
• 2．1．2 前置放大16
• 2．1．3 带通滤波16-18
• 2．1．4 相敏解调18-19
• 2．1．5 低通滤波19-20
• 2．1．6 校正环节20
• 2．1．7 PWM功率转换电路20-22
• 2．1．8 力矩电机及平台负载22-28
• 2．2 平台稳定回路数学模型的建立与分析28-30
• 2．2．1 平台稳定回路建模28-30
• 2．3 本章小结30-31
• 第3章 稳定回路校正环节的设计31-48
• 3．1 平台稳定回路的性能指标31-35
• 3．1．1 闭环力矩刚度或开环增益31-32
• 3．1．2 闭环振荡度32-33
• 3．1．3 闭环通频带或开环截止频率33
• 3．1．4 稳定裕度33-35
• 3．2 惯性稳定平台系统对稳定回路提出的要求35-37
• 3．2．1 稳态误差36
• 3．2．2 动态稳定质量36
• 3．2．3 稳定性指标36-37
• 3．2．4 系统带宽37
• 3．3 利用 Matlab综合设计校正环节37-46
• 3．3．1 采用串联超前校正37-39
• 3．3．2 迟后校正39-45
• 3．3．3 校正网络的电路实现形式45-46
• 3．4 本章小结46-48
• 第4章 稳定回路线路的设计和调试48-53
• 4．1 部分线路设计48-50
• 4．1．1 移相电路48-49
• 4．1．2 PWM49-50
• 4．2 稳定回路不同阶段的调试50-52
• 4．2．1 稳定回路初始状态的调试50-51
• 4．2．2 稳定回路的调试51-52
• 4．3 本章小结52-53
• 第5章 稳定回路数字控制方案53-69
• 5．1 几种主要运动控制系统实现方法的比较53-54
• 5．1．1 模拟控制系统53-54
• 5．1．2 数字控制系统54
• 5．2 采样频率的选择54-56
• 5．3 DSP介绍56-59
• 5．4 硬件结构59-60
• 5．5 测速反馈60-65
• 5．5．1 单环稳定回路的缺点60-61
• 5．5．2 测速负反馈的原理61-62
• 5．5．3 测速负反馈的特点62-63
• 5．5．3 测速负反馈的设计63-64
• 5．5．4 速度的测量64-65
• 5．5 数字 PID控制器65-66
• 5．7 软件框架66
• 5．8 数字控制稳定回路新方案66-68
• 5．9 本章小结68-69
• 结论69-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果73-74
• 致谢74

【引证文献】

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：257633