稳定平台建模及测试方案研究

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在运动过程中,飞机、舰船等常常受到气流、风浪的扰动而产生摇摆振动,搭载在其上的设备也势必会受到这种扰动而产生摇摆振动,造成工作不正常。因此,需要稳定平台来隔离飞机、舰船等基座的外部扰动,并使设备在相对惯性空间能够对目标物体准确跟踪。本文主要研究设计一种无摇摆台情况下稳定平台隔离度测试和系统建模方案。这个工作的意义,一是可以在没有摇摆台的情况下进行稳定平台隔离度测试建模,二是为稳定平台工作中在线自整定控制器参数提供可能性。  本文的主要工作有:  一是对本项目中稳定平台的工作环境进行深入分析研究,为确定稳定平台控制系统的性能指标提供依据。具体工作是对一组实测的飞机飞行过程中的振动实验数据进行时域和谱分析,将其等价为几个正弦扰动信号的组合,据此可以确定稳定平台控制系统隔离度指标和减振方案。  二是研究设计一种无摇摆台情况下稳定平台隔离度测试和系统建模方案。在学习了解稳定平台相关知识的基础上,确定测试输入信号的类型、输入点、稳定平台输出信号位置等,在无摇摆台的情况下,功放之前找到等效扰动加入点,设计出隔离度测试方案,并采集位置输出信号数据,根据此两点数据,仿真计算出隔离度,并投入到一个实际系统进行测试。  三是考虑到实际测试时,实测数据里会夹杂噪声干扰信号,设计了一种相关法滤波方案,压制噪声干扰,利用功率谱面积,获取更精确隔离度指标。  四是在现有平台模型基础上,通过一组实测的输入和输出数据,运用系统辨识方法,对稳定平台的方位轴的速度环进行闭环系统辨识,并对所辨识系统与实际系统进行比较。当知道系统具体的数学模型时,方便对控制器参数做调整,以便获取更好的指标,优化稳定平台。  通过以上工作,论证了在无摇摆台情况下隔离度测试方案的正确性与可行性,并获得系统数学模型。
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