車載光電平臺穩(wěn)定系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、隨著光電監(jiān)視、跟蹤、偵察系統(tǒng)在軍事上的廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)的要求不斷提高，對光學(xué)圖像的穩(wěn)定要求也日趨嚴格。光電儀器安裝在穩(wěn)定平臺上，通過陀螺穩(wěn)定平臺隔離載機的振動，獲得相對慣性空間穩(wěn)定的平臺，并且在控制指令的驅(qū)動下，實現(xiàn)光電載荷對目標的搜索、捕獲、跟蹤和定位。因此車載陀螺穩(wěn)定平臺實現(xiàn)兩大功能：一是空間穩(wěn)定，二是能夠跟蹤目標。 本文首先概述了國內(nèi)外光電平臺的結(jié)構(gòu)和視軸穩(wěn)定方法以及光電平臺的發(fā)展概況，給出了常用的穩(wěn)定與跟蹤控制方法：進而從

2、理論上分析了兩軸光電穩(wěn)定平臺隔離載體角運動的原理，對穩(wěn)定平臺控制系統(tǒng)主要環(huán)節(jié)力矩電機及平臺負載、陀螺儀、PWM 信號產(chǎn)生與功率放大電路、低通濾波器進行了建模，并建立了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并利用Matlab進行了仿真，從而為伺服系統(tǒng)的設(shè)計提供了理論依據(jù)。接著對穩(wěn)定平臺進行了方案設(shè)計，包括穩(wěn)定平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計，為抗颶風(fēng)和減小風(fēng)阻，將伺服轉(zhuǎn)臺的跟蹤頭設(shè)計成球形，固定基座為保證穩(wěn)定、平實、風(fēng)阻小，擬采用多根圓柱支撐型的結(jié)構(gòu)，考慮到探測設(shè)備要在長期外露

3、環(huán)境下工作，穩(wěn)定平臺的跟蹤頭和俯仰軸系與方位軸均需嚴格密封，且表面涂防銹漆。穩(wěn)定平臺伺服系統(tǒng)設(shè)計首先依據(jù)系統(tǒng)的威力(作用距離)指標對探測器進行了選型并對所選探測器進行了威力(作用距離)論證，接著通過對動力諧陀螺、光纖陀螺、液浮陀螺的性能指標的比較，最終選擇光纖陀螺作為速度閉環(huán)反饋傳感器，通過CAD仿真得出轉(zhuǎn)動慣量，利用系統(tǒng)性能指標中所要求的最大速度、加速度計算出轉(zhuǎn)動力矩來選擇電機。針對系統(tǒng)中紅外和電視脫靶量具有較大延遲的問題，得出延遲越