MATLAB动中通伺服系统控制算法分析与研究 (3)

2 陀螺稳定平台稳定原理 陀螺稳定平台作为系统非常的复杂,有很多很复杂的原因而使平台的准确性达不到要求。在设计具体稳定平台的时候,不仅要从具


2  陀螺稳定平台稳定原理

    陀螺稳定平台作为系统非常的复杂,有很多很复杂的原因而使平台的准确性达不到要求。在设计具体稳定平台的时候,不仅要从具体的结构要求分析,还要从实际的控制算法来加以研究。结构要求具体可以分为以下几种,比如挑选准确性好的陀螺、结合具体要求改良结构、改善系统的准确性来确保载体不受到扰动的干扰和运动中惯性的影响等。以上所说的要求可以很大的改善平台系统的精度,然而也因为这些要求使系统的设计更加复杂,所消耗的成本也大大提高。

2.1  陀螺稳定原理分析与设计

二轴稳定系统最大范围的使用在稳定平台,它的基本原理就是在方位方面和俯仰方面同时取得稳定。卫星发出的信号能够等价认作为一条射线,系统的稳定只要在方位方面和俯仰方面同时取得稳定就可以准确接收到信号。在国内外对这方面的研究发展到现在,最经常使用的方法就是利用陀螺系统来测出载体需要移动的角度和方位。再通过坐标的变化来得出信号所处的方向、信号移动的速度、信号的角度。然后将之前所得到的结果分别反馈到系统中的速度环和位置环,使电机启动来移动到相应的方位。一方面速度环使系统能够迅速反应,另一方面位置环使系统移动的速度和角度更加精确,两方面共同作用才能提高系统的准确性。

图2.l就是二轴稳定示意图。一开始要设计一个合理的坐标系用于分析系统稳定的原因,从而知道方位轴和俯仰轴稳定所需的角速度和角度。正如下图2.1中系统的组成部分:载体所在的平台就用内俯仰框和外方位转盘组合而成,外方位转盘通过支柱Z使其安装在车辆顶部,内俯仰框通过俯仰轴,使方位框和天线板安装稳固。系统所需的天线就选取平板天线,X,Y轴就是天线的指示方向,调整方位轴和俯仰轴的方向能够更改α、β,由此使视轴Y的指示方向得到调节。