[發明專利]一種基于加速度反饋與前饋的慣性穩定裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201110383308.5
• 申請日: 2011-11-26
• 公開（公告）號: CN102506860A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 唐濤;扈宏毅;黃永梅;劉儒貞;任戈;包啟亮;付承毓
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G05D13/62
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 許玉明;成金玉

1.一種基于加速度反饋與前饋的慣性穩定裝置，其特征在于：該慣性穩定裝置包括伺服轉臺(1)、基座(2)和伺服控制器(3)，其中：

伺服轉臺(1)上裝有2個線加速度計(4，5)用于測量伺服轉臺(1)的角加速度；陀螺(6)用于測量伺服轉臺(1)的角速度；

基座(2)上也安裝有2個線加速度計(7，8)，用于測量基座(2)擾動角加速度；陀螺(6)敏感軸應平行于伺服轉臺(1)的旋轉軸，而線加速度計(4)以及線加速度計(5)的敏感軸應為伺服轉臺(1)旋轉的切線方向，同樣線加速度計(7)以及線加速度計(8)的敏感軸應垂直基座(2)的側端面；

伺服控制器(3)用于慣性穩定裝置的閉環控制，具體包含功率驅動、控制板卡、數據采集單元、驅動電源；通過數據采集單元獲取陀螺(6)、上述4個線加速度計(4、5、7、8)的模擬信號；采用線加速度計(4、5)輸出值相減并乘于一個比率系數就是可以得到伺服轉臺(1)的角加速度信號；同理，采用線加速度計(7、8)輸出值相減并乘于一個比率系數就是可以得到基座(2)的角加速度信號。

2.一種基于加速度反饋與前饋的慣性穩定裝置的控制方法，其中，基于加速度反饋與前饋的慣性穩定裝置為權利要求1所述的基于加速度反饋與前饋的慣性穩定裝置，其特征在于：所述的控制方法的穩定方式為加速度反饋與前饋兩種模式的結合；即利用實際測量轉臺的加速度信息實現加速度反饋，形成內穩定回路，陀螺反饋為外穩定回路；利用實際測量基座的角加速度經過一個低通濾波器后，將此信息前饋到加速度反饋輸入的節點處。

3.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述的低通濾波器的帶寬不應超過加速度閉環帶寬。

4.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于：加速度反饋的控制不能只采用比例控制器，而是必須含有積分器，這樣才能獲得高增益，從而保證加速度前饋的實施。