[發明專利]一種四軸慣性穩定平臺伺服回路柔順連續變結構控制方法

在審

• 申請號: 202310201007.9
• 申請日: 2023-03-03
• 公開（公告）號: CN116300446A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 魏宗康
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 楊春穎

1.一種四軸慣性穩定平臺伺服回路柔順連續變結構控制方法，其特征在于，包括：

根據臺體上安裝的陀螺儀輸出的角速度，得到臺體在X_p軸、Y_p軸和Z_p軸上的角速度分量和

測量得到四軸慣性穩定平臺內部相對轉動的角度：β_xk、β_yk和β_zk；其中，β_xk表示外框架繞中框架本體坐標系的X_p2軸轉動的角度，β_yk表示中框架繞內框架本體坐標系的Y_p1軸轉動的角度，β_zk表示內框架繞臺體本體坐標系的Z_p軸轉動的角度；

給定柔順連續變結構參數k的值；

根據給定的柔順連續變結構參數k的值，計算得到柔順連續變結構的角速度修正值Δω；

根據β_xk、β_yk、β_zk、和Δω，計算得到ω_z、ω_y、ω_x和ω_yk′；其中，ω_z表示臺體Z_p軸的合成轉動角速度，ω_y表示內框架Y_p1軸的合成轉動角速度，ω_x表示中框架X_p2軸的合成轉動角速度，ω_yk′表示外框架Y_p3軸的合成轉動角速度；

將計算得到的ω_z、ω_y、ω_x和ω_yk′反饋給四軸慣性穩定平臺伺服回路控制器，實現柔順連續變結構控制。

2.根據權利要求1所述的四軸慣性穩定平臺伺服回路柔順連續變結構控制方法，其特征在于，該方法用于實現四軸慣性穩定平臺伺服回路內框架限位時柔順連續變結構控制。

3.根據權利要求1所述的四軸慣性穩定平臺伺服回路柔順連續變結構控制方法，其特征在于，該方法基于四軸慣性穩定平臺實現；四軸慣性穩定平臺，包括：基座、外框架、中框架、內框架和臺體；基座、外框架、中框架、內框架和臺體各自對應的本體坐標系分別為：基座本體坐標系X₁Y₁Z₁、外框架本體坐標系X_p3Y_p3Z_p3、中框架本體坐標系X_p2Y_p2Z_p2、內框架本體坐標系X_p1Y_p1Z_p1和臺體本體坐標系X_pY_pZ_p；其中，五個本體坐標系的原點重合，并且：臺體本體坐標系的Z_p軸與內框架本體坐標系的Z_p1軸重合，中框架本體坐標系的Y_p2軸與內框架本體坐標系的Y_p1軸重合，外框架本體坐標系的X_p3軸與中框架本體坐標系的X_p2軸重合，基座本體坐標系的X₁軸與外框架本體坐標系的Y_p3軸重合；其中，基座與載體固連，當述四軸慣性穩定平臺在載體帶動下發生內部相對轉動時，基座繞外框架本體坐標系的Y_p3軸轉動，外框架繞中框架本體坐標系的X_p2軸轉動，中框架繞內框架本體坐標系的Y_p1軸轉動，內框架繞臺體本體坐標系的Z_p軸轉動。

4.根據權利要求1所述的四軸慣性穩定平臺伺服回路柔順連續變結構控制方法，其特征在于，Δω的計算公式如下：

其中，β_m表示內框架限位值。