光电稳瞄二级稳定系统性能分析及测试

《光电稳瞄二级稳定系统性能分析及测试》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第35卷第1期应用光学Vo1．35NO．12014年1月JournalofAppliedOpticsJan．2O14文章编号：1002—2082(2014)01—0017—05光电稳瞄二级稳定系统性能分析及测试胥青青，纪明，雷霏霖，徐飞飞，谭名栋，李红光(西安应用光学研究所，陕西西安710065)摘要：为了对控制系统稳定性能和扰动隔离能力进行分析，对二级稳定系统进行了建模和控制器设计，仿真结果显示，系统速率稳定回路带宽提升至200Hz，1Hz位置隔离度提升至一9O．1dB。在实际系统中，采用位置敏感探测器(PSD)测量瞄准线的运动，隔离度测试实验结果显示1Hz位置隔离度提升至-73．1d

2、B，提升约2O(瑕，测试结果证明：二级稳定技术能够显著提高系统的稳定精度。关键词：自动控制技术；稳瞄；二级稳定；快速反射镜中图分类号：TN2O6文献标志码：Adoi：10．5768／JAO201435．0101004Performanceanalysisandtestofopto。。electronictwo’_levelstabilizationsystemXUQing—qing，JIMing，LEIFei—lin，XUFei—fei，TANMing—dong，LIHong～guang(Xi’anInstituteofAppliedOptics，Xi’an710065，China)Ab

3、stract：Inordertoanalysisthestabilizedandisolatedabilityofcontrolsystem，themodeloftwo—levelstabilizationsystemwasestablishedandthecontrollerwasdesigned．Theresultofsimulationshowedthatthebandwidthofratestabilizedloopwasimprovedto200Hz。theiSO—lationat1Hzreached一90．1dB．Theerroroflineofsight(LOS)wasme

4、asuredbyposition—sensitivedetector(PSD)，theresultofisolationtestingexperimentshowedthatthepositioni—solationat1Hzreached一73．1dB，increasedby20dBapproximately，whichimpliedthatthestabilizedprecisioncouldbeimprovedsignificantlybytwo—levelstabilizationsystem．Keywords：automaticcontroltechnology；stabili

5、zed—aimed；two—levelstabilization；faststeer—ingmirror(FSM)引言级稳定系统进行深入分析，重点讨论系统的带宽机载光电稳瞄经过了不断发展已经逐渐由采用和隔离度的对比。为了验证系统的最终性能，采整体稳定技术的两轴四框架方式向采用二级稳定技用PSD探测器的稳定精度测试装置，验证二级稳定系统的先进性。术的多轴多框架方式发展L1]。这种采用二级稳定技术的光电稳瞄在现有陀螺稳定平台基础上，在光学l二级稳定系统模型传感器光路中增加高带宽高精度的快速反射镜_2]，二级稳定系统组成示意图如图1所示，系统可实现陀螺稳定平台对外界扰动进行初步隔离，采用划分为

6、粗级稳定平台和精级快速反射镜平台。粗粗精组合二级稳定技术对陀螺的残余误差信号进行级稳定平台是传统的两轴四框架结构形式，精级信号融合处理，用于控制快速反射镜，实现瞄准线快速反射镜组件置于粗级稳定平台的光具座上并残余扰动的补偿，进而实现高精度的稳定。安放在需要精确稳定的光学通道中，瞄准线(LOS)带宽和隔离度是评价系统稳定能力的重要指经过反射镜后进入光电传感器。粗稳平台有方位标，本文通过建模和仿真的方法，对两轴两框架二和俯仰2个轴，每个轴有2个框架，装有驱动电机收稿日期：2013—08-06；修回日期：2013—09—08基金项目：国防支撑项目作者简介：胥青青(1981一)，陕西凤翔人，博士

7、研究生，高级工程师，主要从事光电稳瞄控制系统设计和高精度稳定技术研究。E-mail：9001444@qq．corn·18·应用光学2014，35(1)胥青青，等：光电稳瞄二级稳定系统性能分析及测试和角度传感器，能够实现对扰动的初步隔离。精图2(a)中，因反射镜旋转，因此瞄准线旋转稳反射镜(FSM)形成方位和俯仰2个自由度。位0一2；图2(b)中，传感器整体旋转，瞄准线旋于光路中的反射镜由精稳组件上的力矩装置驱转一。瞄准线运动是图2所