復合軸仿真建模及提高跟蹤精度的方法研究.pdf

1、光跟蹤復合軸是將快速反射鏡裝在粗跟蹤轉臺上，與粗跟蹤轉臺一起組成的二級跟蹤系統(tǒng)。復合軸伺服系統(tǒng)可以很大程度地提高光電跟蹤系統(tǒng)的響應速度以及跟蹤精度。本文是以光跟蹤復合軸分析選型項目為背景開展工作的。本文的工作，主要有以下四個方面：
　　第一，對復合軸控制系統(tǒng)進行全面的分析，為設計及選型提供理論準備。具體工作如下：1.通過對FSM系統(tǒng)的分析建立了精跟蹤模型。2.推導了通過系統(tǒng)誤差和輸入信號求系統(tǒng)帶寬的幾種方法，創(chuàng)新性的提出了動態(tài)誤差

2、法求系統(tǒng)帶寬。3.分析了復合軸誤差抑制能力和粗、精系統(tǒng)分別的抑制能力之間的關系，對粗精系統(tǒng)帶寬比對復合軸誤差抑制能力的影響進行了詳細的分析。4.推導出了復合軸的總等效帶寬與粗、精跟蹤系統(tǒng)的帶寬之間的公式，通過MATLAB中的simulink模塊進行建模驗證，有力的支撐相關的理論分析與計算。5.在上述理論工作的基礎上，根據(jù)光跟蹤的任務得出復合軸控制系統(tǒng)的主要性能指標。
　　第二，根據(jù)粗跟蹤的一組實測數(shù)據(jù)，經(jīng)過詳細的分析，采用不斷增添

3、環(huán)節(jié)的方法，創(chuàng)造性的使用仿真方式對粗跟蹤系統(tǒng)進行了建模，得到的模型與實際的粗跟蹤系統(tǒng)匹配度很高。
　　第三，在前面工作的基礎上，將復合軸控制系統(tǒng)的總指標分解為粗、精跟蹤系統(tǒng)的性能指標。然后進行復合軸系統(tǒng)的粗、精聯(lián)合仿真驗證，這種仿真結果可信度比較高。根據(jù)仿真驗證結果及推導出的理論公式，換算出了快速反射鏡時的關鍵指標，進行了選型。
　　第四，研究了提高復合軸跟蹤精度的一些方法。主要是：延遲預測、現(xiàn)代控制理論的應用等，并且進行了