| 【中文题名】 | 动力调谐陀螺仪再平衡回路的H_∞控制器设计 |
| 【英文题名】 | Design on the H_∞ Controller of the Rebalance Loop in DTG |
| 【学科专业】 | 导航、制导与控制 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-13 |
| 【中关键词】 | 动力调谐陀螺仪,再平衡回路,H_∞控制器,混合灵敏度,, |
| 【英关键词】 | DTG,Rebalance Loop,H_∞Controller,Mixed Sensitivity, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>无线电导航>各种体制的导航系统>> |
| 【论文摘要】 | 陀螺仪是惯性导航系统中的重要测量元件，它敏感运动体相对于惯性空间的角运动。动力调谐陀螺仪是目前应用最广泛的陀螺之一。再平衡回路与动力调谐陀螺仪一起构成捷联式惯性系统的角速度敏感仪表。传统的控制方法在动力调谐陀螺仪再平衡回路中的应用已取得了较好的控制效果，但随着航空航天技术和现代战争的发展，对该控制系统，不仅要求具有更高的动、静态品质指标，还必须保证具有更好的抗干扰性和鲁棒性，为此在动力调谐陀螺仪的再平衡回路中引入H_∞控制。
本文以动力调谐陀螺仪的再平衡回路为控制对象进行设计研究，应用混合灵敏度H_∞控制原理进行了回路控制系统设计。主要内容包括：
首先，建立了动力调谐陀螺仪的数学模型，通过对陀螺仪再平衡回路进行的性能分析和解耦运算，确立了闭环回路的简化数学模型。
其次，利用传统的频域控制方法对动力调谐陀螺仪再平衡回路中的校正网络进行了设计。
最后，应用混合灵敏度也控制方法对再平衡回路系统设计了H_∞控制器，并对所设计的控制器的稳定性、抗干扰性、鲁棒性等进行了仿真分析。
结果表明，所设计的控制器具有良好的抑制扰动和跟踪性能，从而说明... |
| 【论文题纲】 |
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第1章 绪论 |
8-12 |
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1.1 引言 |
8-9 |
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1.2 控制系统的设计方法 |
9-10 |
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1.3 本文的主要工作 |
10-12 |
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第2章 动力调谐陀螺仪再平衡回路的分析与建模 |
12-33 |
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2.1 动力调谐陀螺仪工作原理及运动方程 |
12-17 |
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2.1.1 动力调谐陀螺仪的结构和原理 |
12-14 |
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2.1.2 动力调谐陀螺仪的运动方程 |
14-17 |
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2.2 典型动调陀螺仪的再平衡回路基本分析 |
17-22 |
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2.2.1 陀螺再平衡回路概述 |
17-18 |
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2.2.2 陀螺再平衡回路的组成 |
18-19 |
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2.2.3 动力调谐陀螺仪数学模型的建立 |
19-21 |
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2.2.4 信号处理电路部分的数学模型 |
21-22 |
|
2.3 再平衡回路的解耦 |
22-26 |
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2.3.1 回路的耦合和解耦理论 |
22-23 |
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2.3.2 回路解耦方法和实现 |
23-26 |
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2.4 系统校正网络的频域法设计 |
26-31 |
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2.4.1 控制系统的波特图校正设计法 |
26-27 |
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2.4.2 回路校正网络的设计 |
27-31 |
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2.5 本章小结 |
31-33 |
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第3章 H_∞控制的基本理论 |
33-43 |
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3.1 H_∞控制理论的提出及特点 |
33-35 |
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3.2 H_∞控制的标准问题 |
35-37 |
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3.3 混合灵敏度控制问题 |
37-40 |
|
3.4 H_∞状态反馈控制问题 |
40-42 |
|
3.5 本章小结 |
42-43 |
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第4章 陀螺再平衡回路的H_∞控制器设计 |
43-61 |
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4.1 H_∞控制器设计的一般步骤 |
43 |
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4.2 动调陀螺仪再平衡回路H_∞标准设计问题模型的建立 |
43-47 |
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4.3 动调陀螺仪再平衡回路H_∞控制器的设计 |
47-55 |
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4.3.1 加权函数的选择 |
47-50 |
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4.3.2 H_∞控制算法介绍 |
50-52 |
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4.3.3 动调陀螺仪再平衡回路H_∞控制器的具体设计 |
52-55 |
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4.4 系统性能仿真分析 |
55-60 |
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4.4.1 参考输入作用下系统的性能分析 |
55-57 |
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4.4.2 系统有扰动时的抗干扰性分析 |
57-58 |
|
4.4.3 系统的内部参数发生变化时的性能分析 |
58-60 |
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4.5 本章小结 |
60-61 |
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结论 |
61-62 |
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参考文献 |
62-65 |
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攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
65-66 |
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致谢 |
66 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.356597 |
