模拟车载稳定平台控制系统设计.doc

摘要:航空航天飞行器之所以可以实现实时跟踪，以及导航、制导的功能，最主要依靠的装置就是稳定平台。稳定平台不仅能够对外界所造成的机体扰动进行充分的隔离，保持自身的稳定性，同时可以跟随系统指令对目标进行精确的瞄准，实现定向跟踪的功能。在军事领域上，我们常常会把稳定平台称为光电瞄准系统，它配备了如红外摄像机、可见光摄像机等一系列光电成像仪器，还有激光测距仪、超声波测距仪等各种各样的测量设备，因此我们可以把它看作是飞行器的“眼睛”。

高稳定精度的稳定平台现已经广泛应用，尤其是在先进的军事设备中，比如预警机、战斗机、无人侦察机和航母等。由于逐步提高的科学技术水平、完善的工业制造水平，世界上各国的军事反侦察能力越来越强大，尤其是防空导弹打击能力，已经成为了飞行器的致命威胁。因此，飞行器要想成功的侦察到敌情，不被防空导弹击中，就必须要研制出高稳定精度的稳定平台，能够做到长观测焦距成像以及超远距离目标识别，还要达到小型轻量化的标准，才能够确保飞行器的安全。

本课题着力研究模拟车载稳定平台控制系统，我们选取的研究对象是两轴四框架平台，这样易于研究，并且精度较高。通过系统建模与仿真，以及改善控制器的设计，我们可以进一步提高平台稳定性，能够给汽车辅助驾驶带来很多便利，同时该技术可以实现跟踪、导航、定位等其它功能。

关键词:稳定平台；系统建模与仿真；控制器

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 研究意义-1

1.2稳定平台的国内外现状及发展趋势-1

1.3影响平台稳定精度的因素-2

1.4 视轴稳定-3

1.4.1 视轴的稳定原理-3

1.4.2视轴的稳定控制方法-4

1.5课题研究内容-7

第二章 稳定平台分析-8

2.1 稳定平台的自由度选择-8

2.2稳定平台的结构与特点-9

2.3稳定平台的主动稳定原理-10

第三章 稳定平台建模与仿真-11

3.1稳定平台控制系统建模与仿真-11

3.2 稳定平台单轴速度环模型建立-13

3.3 稳定平台线性模型建立-14

3.4 稳定平台非线性模型建立-15

3.5稳定平台系统辨识-16

3.5.1速度开环线性模型系统辨识-16

3.5.2速度开环非线性模型系统辨识-17

第四章 系统控制器设计与仿真-18

4.1 稳定平台单轴速度环控制系统建立-18

4.2 系统控制器设计及其仿真与结果分析-19

4.2.1 比例控制器-19

4.2.2 比例积分控制器-20

4.2.3 比例控制前馈补偿控制器-20

第五章  总结与展望-22

5.1 课题工作总结-22

5.2 研究与展望-23

参考文献-25

致  谢-27