一种四轴惯性稳定平台伺服回路分界切换变结构控制方法技术

一种四轴惯性稳定平台伺服回路分界切换变结构控制方法，包括：在奇异点附近设置禁区；根据台体上安装的陀螺仪输出的角速度，得到台体在X

【技术实现步骤摘要】
一种四轴惯性稳定平台伺服回路分界切换变结构控制方法


[0001]本专利技术涉及一种四轴惯性稳定平台伺服回路分界切换变结构控制方法，涉及惯性测量
，用于航空、航天领域的全姿态高精度导航。

技术介绍

[0002]由于三轴惯性平台系统存在“框架锁定”现象，难以满足载体大机动运动的要求，因此，产生了四轴惯性平台系统。四轴惯性平台系统相对三轴惯性平台系统，在台体、内框架和中框架的基础上增加了外框架，外框架处于平台中框架和基座之间。
[0003]为了使平台台体相对惯性空间稳定，现有技术的解决方法如下：伺服回路根据内框架角度β
yk
和中框架角度β
xk
所处区间采用不同的解耦器，参见文献“四轴陀螺稳定平台的变结构分区控制，清华大学学报Vol.50,No.7,2010”。之所以采用分区控制，是因为依据3个陀螺仪输出与任意一个框架角联合控制四个轴端电机时都存在使电机驱动力矩为无穷大的区域，存在使控制失效的可能。
[0004]载体运动时，会使内框架角度和中框架角度处于不同的区间，采用分区控制时存在不同控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四轴惯性稳定平台伺服回路分界切换变结构控制方法，其特征在于，包括：根据台体上安装的陀螺仪输出的角速度，得到台体在X
p
轴、Y
p
轴和Z
p
轴上的角速度分量测量外框架绕中框架本体坐标系的X
p2
轴转动的角度β
xk
、中框架绕内框架本体坐标系的Y
p1
轴转动的角度β
yk
、内框架绕台体本体坐标系的Z
p
轴转动的角度β
zk
；设置变结构临界参数r；依据测量的β
zk
和确定台体、内框架的转动角速度；依据测量的β
xk
、β
yk
、β
zk
、和以及临界参数r，计算中框架和外框架的转动角速度：当cos2β
xk
sin2β
yk
＜1
‑
r时，有r时，有当cos2β
xk
sin2β
yk
≥1
‑
r，而且β
yk
需满足||β
yk
|
‑
90
°
|≤1.2
°
或|β
yk
‑
270
°
|≤1.2
°
时，有ω
x
＝0；ω
yk
′
＝(β
yk
‑
β
yk0
)secβ
xk
；当cos2β
xk
sin2β
yk
≥1
‑
r，而且β
yk
需满足||β
yk
|
‑
90
°
|＞1.2
°
且|β
yk
‑
270
°
|＞1.2
°
时，有ω
yk
′
＝(β
yk
‑
β
yk0
)secβ
xk
；其中，ω
x
为中框架X
p2
轴的合成转动角速度；ω
yk
′
为外框架Y
p3
轴的合成转动角速度。2.根据权利要求1所述的分界切换变结构控制方法，其特征在于，依据测量的β
zk
和计算台体、内框架的转动角速度：计算台体、内框架的转动角速度：其中，ω
z
为台体Z
p
轴的合成转动角速度；ω
y
为内框架Y
p1
轴的合成转动角速度。3.根据权利要求1所述的分界切换变结构控制方法，其特征在于，通过如下方法测量得到四轴惯性稳定平台系统内部相对转动角度：在外框架的X
p2
轴上安装角度传感器，测量得到外框架绕中框架本体坐标系的X
p2
轴转动的角度β
xk
；在内框架的Y
p1
轴上安装角度传感器，测量得到中框架绕内框架本体坐标系的Y
p1
轴转动的角度β
yk
；在台体Z
p
轴上安...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏宗康，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
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