直流力矩电机控制的动力陀螺稳定平台new

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1、万方数据．140·《测控技术)2012年第31卷第4期直流力矩电机控制的动力陀螺稳定平台彭志永，曹飞，王鹏辉，姜东红(中国空空导弹研究院，河南洛阳471000)摘要：在某对地攻击激光导引头中，采用了动力陀螺稳定平台；针对动力陀螺稳定平台对摩擦和噪声敏感的特点，使用了低摩擦力矩的直流力矩电机以及线性模拟驱动方式。考虑到力矩电机电磁参数、摩擦、导线干扰等不确定因素，对稳定平台设计了H。鲁棒反馈控制器，并进行仿真分析和试验验证。结果表明，该稳定平台稳定性高，有较强的抗干扰能力，具有一定的有效性和优越性。关键词：动力陀

2、螺稳定平台；直流力矩电机；模拟驱动；H。控制器中图分类号：TP273+．5文献标识码：B文章编号：1000—8829(2012)04—0140—04ControlledwithDCMotorofDynamicalGyroStablePlatformPENGZhi—yong，CAOFei，WANGPeng—hui，JIANGDong—hong(ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China)Abstract：DynamicMgyro’Sstableplatformi

3、Susedinanair-to—groundlaserseeker．Inordertoreducethein-feetionoffrictionandyawpofthedynamicMgym’Sstableplatform，DCtorquemotorwithlinearityanalogdriv—ingsystemisdesigned．Consideringtheunconfirmedfactorsofelectromagneticparameter，friction，lead—disturboftorquem

4、otor，theH。robustcontrollerisdesigned．Simulationandexperimentationindicatethatthesystemiseffectiveandascendantsuch鹊stabilityandanti-jamming．Keywords：dynamicalgyro’Sstableplatform；DCtorquemotor；analogdrive；H。robustcontroller稳定平台是导引头位标器的重要组成部分，是实现导引头光轴稳定、随动、跟踪的

5、核心组件。按照稳定原理不同，稳定平台一般有动力陀螺稳定平台、速率陀螺稳定平台和捷联稳定平台。动力陀螺稳定平台利用动力陀螺的定轴性实现平台稳定，利用动力陀螺的进动性实现平台跟踪；速率陀螺稳定平台利用安装在台体上的速率陀螺闭环反馈实现稳定和跟踪；捷联稳定平台则是利用固定在弹体上的速率陀螺信号，通过坐标转换、复合控制实现平台稳定跟踪。动力陀螺稳定平台一般成本较低，可以省略稳定回路，速率陀螺稳定平台成本较高，跟踪能力强，捷联稳定平台则算法复杂，需要进行多次坐标变换；某型对地攻击激光导引头(以下简称导引头)位标器对离轴角

6、范围和进动角速收稿日期：2011一12一∞作者简介：彭志永(1980-一)，男．湖南娄底人，工程师，主要研究方向为稳定平台及其控制技术；曹飞(1979一)，女，河南驻马店人，高级工程师．主要研究方向为稳定平台设计技术；王鹏辉(1974～)，男，河南偃师人，高级工程师，主要研究方向为激光导引总体技术；姜东红(1瓣)，女，山东龙口人，工程师，主要研究方向为系统仿真技术。度要求不高，采用动力陀螺稳定平台，有利于实现导引头低成本化。1动力陀螺稳定平台分析1．1动力陀螺稳定平台的结构动力陀螺稳定平台一般是三自由度框架结构

7、，按框架类型可以分为单万向支架结构和双万向支架结构，双万向支架结构一般结构复杂，成本高；单万向支架结构有内框架结构和外框架结构之分。由于对地攻击导引头要求的瞬时视场较大，需要大口径透射式光学系统，内框架结构虽然结构简单，但不能满足光学系统尺寸要求和相应回转角要求，所以动力陀螺稳定平台采用了单万向支架外框架式结构。在本外框架式动力陀螺稳定平台中，由俯仰(内)和偏航(外)两环组成．光学系统和探测系统安装在内环上，动力陀螺仪转子位于万向支架的里边，其定子和内环框架连接，并与光学系统、探测系统共同组成进动负载的非旋转部

8、件．在两轴框架上配备角度传感器及力矩器，分别进行惯性空间角度测量及平台驱动。1．2动力陀螺稳定平台的耦合导引头在飞行过程中，自动驾驶仅需要利用导引万方数据直流力矩电机控制的动力陀螺稳定平台·141·头提供的制导信号来控制弹体姿态，要求制导信号在俯仰和偏航两方向的耦合度小。对于采用激光回波探测体制的激光导引头而言，其信号探测及处理电路的耦合度可以做到很小，则制导信号的耦合主要来源于位标器