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船用稳定跟踪平台控制技术的研究
| 论文题名： | 船用稳定跟踪平台控制技术的研究 |
| 关键词： | 稳定跟踪;跟踪平台;海洋扰动;舰载武器;预测控制;伺服控制;控制算法;半物理仿真 |
| 摘要： | 船舶在海面上航行时，会受到海浪、海风等各种海洋扰动的作用，这将会影响到舰载武器及一些精密仪器的稳定性。船用稳定跟踪平台能够不断的测量平台的姿态和位置的变化，使舰船航行时能够隔离各种扰动对船体的影响，从而使平台上的设备能够准确、快速的跟踪目标。近几年来，船用稳定跟踪平台在军用、民用上发展十分迅速。本文以四轴稳定跟踪平台控制系统为背景，着重讨论了伺服系统的控制结构、信号的滤波方式及控制算法。本论文主要对以下几个方面进行了研究： 首先，对四轴稳定跟踪平台的总体方案进行了分析，确定了四轴稳定跟踪平台的机械结构和伺服控制系统的设计方案，对伺服控制系统的硬件选取准则进行了讨论，并最终确定了各个组成部件。 其次，对稳定跟踪平台的双轴稳定平台的隔离载体角运动方程进行了分析。建立单轴系统的数学模型，确定控制系统采用的速度环和位置环的双闭环结构，并对其进行了设计与分析。 再次，对控制信号的去噪方法进行了分析，在小波阈值去噪的方法上进行了进一步的研究。通过对小波函数、阈值函数、阈值准则的正确选取，能够更好的进行GPS信号的小波去噪。 最后，在已经建立的伺服控制系统模型的基础上，对控制算法进行了研究。介绍了PID控制算法和广义预测控制算法，并应用Matlab7.0进行仿真，从而选出广义预测控制算法更适合稳定跟踪平台系统模型发生改变的要求。在选定硬件的基础上，利用四轴稳定跟踪平台进行了半物理仿真实验，应用广义预测理论对船舶姿态进行了预测仿真，并进行了误差分析。 |
| 作者： | 蒋冰 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 薛开 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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