惯导系统航向环的改进设计与研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要航海、航空和航天等事业的迅猛发展使惯导系统对稳定回路的性能指标的要求越来越高。概括起来，平台稳定系统要求响应速度快，抗干扰能力强，稳态精度高等优良特性。平台稳定回路系统采用直流力矩电机作为控制元件，根据陀螺参数和平台稳定系统的性能指标，本文首先用经典PID控制方法对系统进行了控制规律设计。仿真和实验结果表明，系统在角度输入时性能较好，但在力矩干扰输入时动态误差较大。这也说明了经典PID控制器在快速性、超调、抗干扰性上很难进一步提高。为此，本文对经典PID原理及其结构进行分析，揭示了传统PID的优缺点。本着继承经典PID优点，克服其缺点的原则。逐步阐述了自

2、抗扰控制技术的基本思想。然后将自抗扰控制应用到平台稳定回路中，并进行了计算机仿真，仿真结果表明，稳定回路的跟踪能力和抗干扰能力都得N-f较大的改善，提高了惯性稳定平台的可靠性和精度，体现出自抗扰控制系统具有强鲁棒性、快速性、精度高等特点。本文最后讨论了平台稳定回路自抗扰控制的DSP实现问题，提出了系统实现的软硬件设计方案。“键词：自抗扰控制：稳定回路；PID控制；DSP哈尔滨：(程人学硕士学位论文AbstractThestabilizingcircuitsforinertialplatformrequiregoodcharacteristicsofquickspeed，stronga

3、nti-jammingandhighaccuracyastherapiddevelopmentofnavigationandaviation，ThestabilizingcircuitsforinertialplatformuseDCmotorascontrolunit．Inconsiderationofgyroparametersandsystemcharacteristics，thispaperfirstlydiscussesthesystemdesignproblembytheclassicalPIDcontrolmethods．Thesimulationandexperime

4、ntresultsshowthatthesystemperformsgoodcharacteristicsinangleinputsituation．Butinmomentdisturbancesituationtherearebigdynamicerrorsinthestabilizingcircuitssystem．ThesimulationsalsodisplythatinclassicalPIDcontrolthecharacteristicsofhighspeed，overshootandanti-jammingcanhardlybeimproved．So，thispape

5、ranalyzestheprincipleandstructureofclassicalPIDcontrolmethod，obtainstheexcellenceandshortcomingaspectsofit．Accordingtotheprincipleofkeepingtheexcellenceaspectsandremovingtheshortcomingaspects，acticvedisturbancelejectioncontrol(ADRC)rulesareintroducedgradually．Thennotonlyputitintothecontrolofsta

6、bilizingcircuitsforinertialplatform，butalsomakesimulationsbycomputer．Thesimulationresultsshowthatthecapabilityoftrackingandresistingthedisturbanceinstabilizingcircuitsishighlyimprovedbyusingthismethod．Thereliabilityanddynamicaccuracyoftheplatformarealsoimproved．Theactivedisturbancerejectioncont

7、rolsystemcharacteristicssuchashighrobustness，highaccurateandquicknessaledisplayed．IntheendofthispapertheDSPreaiisationproblemofADRCofthestabilizingcircuitsforinertialplatformarediscussed，thesoftwareandhardwaredesignsofthesystemrea