高精度陀螺温控系统的工程实现研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要本文论述了采用内模控制技术的离精度陀螺温度控制系统的方案设计与实验，比较了该系统与常规PID控制系统的区别。文中着重研究了温控模型的建立、内模控制系统的设计以及整个温控系统的硬件、软件设计。在陀螺内部，对象的时滞、各种不可测干扰等都是普遍存在的，也是较难控制的，常规的PID控制难以得到满意的控制效果。内模控制是一种基于过程数学模型进行控制器设计的新型控制策略，这一控制的优点是能将PID控制、Smith预估控制、确定性线性二次最优反馈控制和多种预测控制等归纳在同一架构之下，它的设计原理简单、跟踪调节性能

2、好、鲁棒性强、参数整定直观明了、能消除不可测干扰的影响，是一种设计和分析预测控制系统的有力工具。本文采用最小二乘拟合建立控制模型，利用AVR单片机的丰富资源及四阶龙格．库塔算法，设计了基于内模控制的高精度陀螺温控系统。通过对整个系统的仿真和实验，证明了该系统具有良好的位置跟随性能、抗干扰性能、鲁棒性和实用性。关键词：陀螺温控；最小二乘；内模控制；AVR单片机：四阶龙格一库塔算法哈尔滨：l=程大学硕士学位论文AbstractThispaperdiscussesthedesignandtestsofthehighprecisiongy

3、rotemperaturecontrolsystemwithIMC(IrmerModelContr01)，illustratingthedifferencesbetweenthissystemandthetraditionalPIDcontrolsystem，Itemphasizesonthestudyofthemodelingofthetemperaturecontrolsystem，thedesignofIMCsystemandthehardwareandsoftwaredesignofthewholetemperaturec

4、ontrolsystem．Insidethegyro，object’slargetimelagandallkindsofunmeasurementdisordersareubiquitousandhardtocontr01．ThetraditionalPIDcontrolcarlhardlygetsatisfactorycontrolresult．IMCisakindofpowerfuldesign，analysesandpredicttoolandanew-typecontrolstrategythatthecontroller

5、isdesignedonthebasisofprocessmathematicsmodel．TheadvantageofIMCisthatIMCcansamupPIDcontrol，Smithpredictcontrol，thedeterminacylinearoptimumsquarefeedbackcontrolandmanykindsofpredictioncontrolunderthesameframework．IMChassimplicityofdesignprincipleandparameteralignmentan

6、dgoodcharactersoftrackadjustabilityandrobust．ThispapermakesthecontrolmodelwitIltheleastsquareweightedfusionalgorithm．UsingadvantagedAVRMCUandfour-ladderRunge-Kuttaalgorithm，wedesignahighprecisiongyrotemperaturecontrolsystembasedonIMC．Thesimulationsandtestsofthesystemm

7、akesclearthattheIMCcontrollerhasverygoodcharacteristicsofadjustability,anti-jammingandrobust．Keywords：Gyrotemperaturecontrol；leastsquare；IMC；AVRMCU；four-ladderRunge-Kutta哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外，

8、本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：丛日期：御‘年3月，日哈尔滨工程大学硕士学位论文第1章绪论1．1课题的提出