[發明專利]一種航空遙感慣性穩定平臺雙速度環控制方法

有效

• 申請號: 201310244982.4
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103335651A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 周向陽;趙強;李永;張宏燕;房建成
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G05B13/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

技術領域

本發明涉及航空遙感慣性穩定平臺的技術領域，具體涉及一種航空遙感慣性穩定平臺雙速度環控制方法，用于提高穩定平臺的擾動抑制能力，可用于各種中、高精度的航空遙感用慣性穩定平臺以及兩軸吊艙穩定平臺。

背景技術

航空遙感系統在機動性、實時性、可重復觀測性、遙感設備可更換性、獲取高分辨率遙感數據能力、經濟成本以及立體觀測等很多方面，都具獨特的優勢。因此，在西方發達國家，用于城市規劃和基本地圖測繪大約65%以上的高分辨率空間數據是依靠航空遙感系統來保證的。高分辨率對地觀測是航空遙感系統發展的重要方向，但是由于大氣紊流和載機自身因素的影響，載機機體無法保持平穩，造成安裝在載機上的成像載荷視軸搖晃，成像質量下降。慣性穩定平臺組成的高分辨率航空遙感平臺是解決這個問題的有效措施。慣性穩定平臺用于隔離載機的角運動，跟蹤當地地理水平，消除干擾力矩對成像載荷的影響，使成像載荷穩定成像。航空遙感用慣性穩定平臺是陀螺穩定跟蹤裝置的一個分支，其結構和功能與傳統的機載光電吊艙有相似之處，但又不同于傳統的機載光電吊艙。光電吊艙只需要承載天線、導引頭等小負載，因此光電吊艙一般較輕，承載能力小；而航空遙感用慣性穩定平臺需要承載質量較大的科學相機，特別對于多鏡頭的科學相機，其質量可達100kg，同時平臺自身的重量要求一般不超過40kg。因此，航空遙感用慣性穩定平臺具有承載自重比大，穩定精度要求高的特點。

高分辨率和高精度是航空遙感對地觀測的核心，因此要求航空遙感慣性穩定平臺具有高的實時控制精度和穩定精度。目前，航空遙感平臺框架控制方式通常采用“跟蹤環+穩定環+電流環”的三環復合控制方案。然而，隨著系統穩定隔離度要求的不斷提高，穩定回路通常采用的單速度環方式由于難以同時抑制外部擾動和克服內部干擾以及在低速伺服情況下不能有效降低系統非線性特性對系統性能的影響，已不能滿足系統性能指標的要求。因此，基于串級控制的穩定回路雙速度環控制方法在實際中越來越受到重視。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服常規單速度環控制在同時抑制外部擾動和克服內部擾動能力的不足，在不增加額外傳感器的情況下，通過控制算法的改進，提供一種航空遙感慣性穩定平臺雙速度環控制方法，從而達到提高穩定平臺的穩定精度。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案為：一種航空遙感慣性穩定平臺雙速度環控制方法，具體步驟如下：

（1）建立航空遙感慣性穩定平臺三環復合控制系統；

1）建立電流環反饋回路；

2）建立雙速度環穩定反饋回路，得到單、雙速度環穩定反饋回路輸出角速度相對于載體運動角速度和內部干擾力矩的傳遞函數；