高精度轉臺速率平穩(wěn)性問題研究.pdf

1、高精度測試轉臺是慣導系統(tǒng)和慣性儀表測試和標定的主要設備，其性能的優(yōu)劣直接關聯(lián)到慣導系統(tǒng)和慣性儀表的精度和可靠性。轉臺的速率特性（包括速率精度和速率平穩(wěn)性）是衡量轉臺性能的重要指標，然而其速率平穩(wěn)性的提高受到電磁力矩波動、摩擦、中斷信號等因素的影響。因此，從控制的角度出發(fā)，克服這些因素的影響從而達到提高轉臺性能的目的具有很重要的理論意義和工程價值。
　　本文首先介紹了國內外轉臺發(fā)展現(xiàn)狀，著重分析了關于影響轉臺速率平穩(wěn)性兩個主要因素，

2、即電磁力矩波動和摩擦，并研究了關于電磁力矩波動抑制和摩擦補償?shù)脑S多方法。
　　針對電磁力矩波動，深入分析了其成因及對轉臺速率平穩(wěn)性的影響。基于內模原理能有效抑制周期性擾動的特點，采用了改進型離散重復控制的抑制方法，與轉臺PID控制組成復合控制。結合控制系統(tǒng)極點分布理論，給出了重復控制增益最優(yōu)值選取方法，提升系統(tǒng)性能。
　　針對摩擦擾動，在深入分析其機理的基礎上，基于庫倫和LuGre兩種摩擦模型，分別采用了模型參考自適應和自校

3、正兩種摩擦補償方案。加入摩擦補償?shù)霓D臺控制系統(tǒng)能在線辨識摩擦模型參數(shù)來進行實時補償，并由李雅普諾夫穩(wěn)定性理論證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　由轉臺控制系統(tǒng)的實時性要求可知，RTX中斷的精確程度會對轉臺的速率特性產生影響。首先從中斷信號的偏差和波動兩個角度展開研究，在理論上推導論證了中斷信號的偏差和波動對轉臺速率性能的影響程度，并通過實際系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行了定量分析。
　　最后以實驗室現(xiàn)有轉臺為研究對象，從工程角度出發(fā)，針對電磁力矩波動