元组成。2.3光电吊舱控制方案2.3.1两框架控制结构吊舱要实现相应的功能(稳定控制,跟踪控制),需要有俯仰轴和方位轴的自由转动,其传统结构为两框架结构m1”’“1,如图2—2所示。图2-2两框架结构示意图光电载荷和陀螺安装在俯仰轴上,吊舱通过方位环与载体午H连接。陀螺敏感光电载荷的角速度,将控制信号传递给力矩电机分别抵消俯仰和方位的运动耦第2章光电吊舱系统设计合,保持光电载荷的惯性空间稳定。光电载荷探测将图像数据传递给图像处理单元,图像处理单元得到目标运动信息,然后传递给控制器后将控制信号传递给力矩电机实现对目标的跟踪控制。两框架结构原理简单,但也存在一定的问题。方位力矩电机是加载到u型支架的,而不是直接加载在被控对象稳定台体(光电载荷)上,它们之间的力矩关系是用余弦函数表达。当在进行俯仰大角度机动时其余弦函数为一个较小值,这意味着方位力矩对被控对象稳定台体的控制力矩减弱,甚至失去吊舱的稳定控制。因此当需要进行大角度机动的情况下必须进行特殊的设计和控制策略,往往造成系统复杂性和成本的增加“51?。2.3.2四框架控制结构为解决两框架结构带来的问题,降低系统造价,减小系统复杂性,我们引入新型的四框架结构。增加随动环限制U型支架的转角范围,避免出现载荷的俯仰和方位大角度转动,这样就避免了方位力矩减弱现象,同时随动环可以满足吊舱大角度机动要求。四框架结构如图2—3所示。图2—3四框架结构示意图稳定平台的结构从外向里依次为:外环(方位随动环)、中环(俯仰随动环)、内环r方位环)、台体(俯仰环)。台体上装有陀螺和光电有效载荷(稳定控制对象),外环通过轴和轴承安装在载体环架基座上。进行稳定控制时,陀螺测量到台体的旋转角速度,通过控制器控制力矩电机驱动台体抵消运动。此时台体相对中环(俯仰随动环)会出现相应的角度,通过角度传感器得到该转角信号后,控制俯仰随动控制器驱动中环(俯仰随动环)跟
全文预览
