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1、第29卷第1期航空学报Vol129No112008年1月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAJan.2008文章编号:100026893(2008)0120141208陀螺稳定平台状态补偿控制1213左哲,李东海,戴亚平,宋跃进(11北京理工大学自动控制系,北京100081)(21清华大学热能动力仿真与控制研究所,北京100084)(31中国兵器工业集团二○七研究所,山西太原030006)StateCompensatingControlforGyro2stabilizedPlatform1213ZuoZhe,LiDonghai,DaiYa
2、ping,SongYuejin(11DepartmentofAutomaticControl,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)(21InstituteofSimulationandControlforThermalPowerEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)(31NorthIndustriesGroup207ResearchInstitute,Taiyuan030006,China)摘要:基于状态补偿控制理论,设计了陀螺稳定平台的状态补偿控
3、制系统。利用预补偿器约束系统频率特性,通过遗传算法优化参数,结合Monte2Carlo随机试验方法,进行系统的性能鲁棒分析。动态仿真试验表明:在考虑参数摄动、外部扰动及耦合的情况下,所设计的控制系统的幅值特性曲线斜率具有:低频段高于传统设计4317%,高频段低于传统设计1314%的效果;小于012s响应时间;扰动不敏感的性能鲁棒性。关键词:陀螺稳定平台;自抗扰控制;Tornambe控制;预补偿器;状态补偿控制中图分类号:V249文献标识码:AAbstract:Thispaperdesignesacontrolsystemforgyro2stabilizedplatform
4、basedonthestatecompensatingcontroltheory.Advancecompensatorisusedtorestrictthefrequencycharacteristic.Geneticalgorithmisusedtooptimizethesystemparameters.Monte2Carlomethodisusedtoevaluatetherobustnessofthecontrolsys2tem.Simulationresultsshowthatintheconditionofexternaldisturbance,paramete
5、rsperturbationandcou2pling,theslopesoftheperformancecurvesobtainedbyusingthecontrolsystemdesignedhavemorethan4317%inlowfrequencyzoneandlessthan1314%inhighfrequencyzonecharacteristicascomparedwithclassicalcontroller,hasless012sperformancetime,andhasperformancerobustnessoflowdisturbancesens
6、itivity.Keywords:gyro2stabilizedplatform;activedisturbancerejectioncontrol;Tornambecontrol;advancecompen2sator;statecompensatingcontrol陀螺稳定平台的稳定回路控制是保证平台在得了较好的效果。李东明在传统单环稳定回路惯性空间稳定、隔离外部扰动及快速响应的主要的基础上提出了位置反馈与转速反馈的双闭环[3]组成部分。陀螺稳定平台由陀螺、万向轴框架、台校正思想,设计的控制策略减小了干扰力矩体和力矩电机等组成。作用下系统的动态误差,提高了抗干扰性能。
7、对此问题国内专家学者做了很多专门理论Roumeliotisetal利用Kalman误差估计方法,通[4]研究,现阶段的控制方法以高阶校正网络与比过预测误差状态避免了环境干扰的影响。例2积分2微分(PID)控制为主。近年来出现了一Ojedaetal结合模糊逻辑与Kalman估值方法,[5]些新的控制方法:卢广山提出基于遗传算法的实现了未知环境下的稳定控制。宋金来等提[1]模糊控制算法,设计了陀螺稳定平台框架系出了单稳定回路的自抗扰控制,设计了二阶自[6]统的智能控制系统。魏宗康提出了H∞鲁棒控抗扰控制器。[2]上述方法虽然取得了
