【技术实现步骤摘要】
基于二型模糊控制的航空惯性稳定平台摩擦补偿方法
本专利技术属于航空稳定平台设计
,具体涉及一种基于二型模糊控制的航空惯性稳定平台摩擦补偿方法,可以增强系统应对不确定性干扰的能力和增强系统的鲁棒性。用于消除或抑制系统扰动,对航空遥感系统高精度成像具有重大意义,适用于大、中、小型稳定平台系统的扰动抑制。
技术介绍
高分辨率航空遥感系统是以飞机(空基)和飞艇(临近空间)等飞行器为观测平台,已成为当今世界高速发展和激烈竞争的
机载航空遥感系统具有分辨率高、机动灵活、实时性好等优点,是航空遥感系统的重要组成部分。由于气流和载体颠簸等的影响,相机视轴抖动厉害,在缺乏稳定平台的情况下,为了获取高清晰度图片,飞机需多次飞行,采用拼图方式获得高清晰度图片这大大增加人力成本;此时需要高精度惯性稳定平台隔离外界扰动,使相机视轴保持稳定。航空遥感系统的高精度实时运动成像要求平台维持理想运动且姿态平稳,这对平台运动提出了严峻的挑战。对于航空平台,受外部气流扰动与内部发动机振动等影响会形成复杂多模态非理想运动,从成像原理上,不论是合成孔径成像、扫描成像、凝视成像,还是干涉成像, ...
【技术保护点】
1.一种基于二型模糊控制的航空惯性稳定平台摩擦补偿方法,其特征在于:首先,根据航空惯性稳定平台的机械结构,分析得到平台机械结构摩擦主要来源;其次,采用电流、速率、位置三环控制的逻辑,构造航空惯性稳定平台的三环控制系统;抑制系统多种扰动,补偿摩擦干扰力矩;第三,建立二型模糊控制系统,利用二维模糊器对精确值的输入进行处理得到模糊输入集,然后通过推理机结合设置的规则库、数据库得到模糊输出集,最后利用降型器和解模糊器得到最后的降维集和精确值的输出,实现非线性摩擦扰动补偿。
【技术特征摘要】
1.一种基于二型模糊控制的航空惯性稳定平台摩擦补偿方法,其特征在于:首先,根据航空惯性稳定平台的机械结构,分析得到平台机械结构摩擦主要来源;其次,采用电流、速率、位置三环控制的逻辑,构造航空惯性稳定平台的三环控制系统;抑制系统多种扰动,补偿摩擦干扰力矩;第三,建立二型模糊控制系统,利用二维模糊器对精确值的输入进行处理得到模糊输入集,然后通过推理机结合设置的规则库、数据库得到模糊输出集,最后利用降型器和解模糊器得到最后的降维集和精确值的输出,实现非线性摩擦扰动补偿。2.根据权利要求1所述的一种基于二型模糊控制的航空惯性稳定平台非模型摩擦补偿研究方法,其特征在于:构造航空惯性稳定平台的三环控制系统的步骤包括:1)、三环控制的第一环是最内环的电流环;第二环是速度环,应用陀螺敏感框架相对于惯性空间转动速率的负反馈调节,它的环内控制器输出直接就是电流环的设定;第三环是最外环的位置环,使用POS或者IMU获取框架角位置;在无POS或者IMU的情况下使用加速度计敏感横滚与俯仰的两个框角位置;2)、设计外环时,内环被视作一个简化环节;如果内环中频段较高,内环简化近似模型就会越准确;各环节带宽数学关系为:其中ωR代表平台框架的机械谐振频率,ωB·θ代表系统期望的闭环带宽,ωc·θ和ωc·ω分别表示位置环和速度环和回环的开环截止频率;3)、三环控制系统设计中,惯性稳定平台的实际机械谐振频率取ωR=31.4rad/s,ωc·ω=6.28rad/s,ωc·θ=1.57rad/s,ωB·θ=3.14rad/s,ωc·I>90rad/s。3.根据权利要求1所述的一种基于二型模糊控制的航空惯性稳定平台非模型摩...
【专利技术属性】
技术研发人员:周向阳,何俊峰,高浩,李娅婷,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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